Mechanical degradation of steel partially fixed in concrete

• Autorzy: Lachowicz Maciej B. , Lachowicz Marzena M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2021.8.2

Warianty tytułu

PL

Degradacja mechaniczna stali częściowo utwierdzonej w betonie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of tests on a steel pipe partially fixed in concrete. The obtained results help to determine the influence of interactions between the concrete material and the steel structure on local changes in the mechanical properties of steel. It was found that embedding steel in concrete causes accelerated corrosion of the steel pipeline, resulting in a reduction of its cross-section and a slight reduction in strength properties. This was related to the phenomena occurring at the grain boundary of the steel material.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stalowej rury, która była eksploatowana w warunkach częściowego utwierdzenia w betonie. Otrzymane wyniki pomagają określić wpływ oddziaływań występujących pomiędzy materiałem betonu a konstrukcją stalową na lokalne zmiany właściwości mechanicznych stali. Stwierdzono, że utwierdzenie stali w betonie wpływa na przyspieszoną korozję stalowego rurociągu, skutkując redukcją jego przekroju poprzecznego oraz nieznacznym obniżeniem właściwości wytrzymałościowych. Powiązano to ze zjawiskami występującymi na granicy ziarna materiału stalowego.

Słowa kluczowe

EN

unalloyed steel; structural steel; concrete; corrosion; mechanical degradation; strength

PL

stal niestopowa; beton; korozja; degradacja mechaniczna; wytrzymałość

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2021
• Tom: nr 8
• Strony: 260--266
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Lachowicz Maciej B.

• Wrocław University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering, ul. Łukasiewicza 5/7, 50-370 Wrocław, Poland
• Machinefish Materials & Technologies Sp. z o.o. Sp. k., ul. Duńska 13, 54-427 Wrocław, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-0708-5225

autor

Lachowicz Marzena M.

• Wrocław University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering, ul. Łukasiewicza 5/7, 50-370 Wrocław, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-4959-2970

Bibliografia

• [1] Almusallam Abdullah. 2001. “Effect of degree of corrosion on the properties of reinforcing steel bars”. Construction and Building Materials 15(8): 361-368. https://doi.org/10.1016/S0950-0618(01)00009-5
• [2] Bannikov Mikhail, Naimark Oleg. 2016. “Damage evolution in metals under the gigacycle fatigue loading due to the contact with surface-active liquid”. Procedia Structural Integrity 2: 1071-1076. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2016.06.137
• [3] Ciftan Mikael, Saibel Edward. 1979. “Rebinder effect and wear”. Wear 56(1): 69-80. https://doi.org/10.1016/0043-1648(79)90007-3
• [4] Lachowicz Marzena. 2020. Elektrochemiczne i mikrostrukturalne aspekty rozwoju niszczenia korozyjnego części maszyn i urządzeń: monografia. Radom: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - PIB, Politechnika Wrocławska.
• [5] Lesiuk Grzegorz, Szata Mieczysław, Bocian Mirosław. 2015. “The mechanical properties and the microstructural degradation effect in an old low carbon steels after 100-years operating time”. Archives of Civil and Mechanical Engineering 15: 786-797. http://dx.doi.org/10.1016/j.acme.2015.06.004
• [6] Lesiuk Grzegorz, Szata Mieczysław. 2014. “Fatigue properties and fatigue crack growth in puddled steel with consideration of microstructural degradation processes after 100-years operating time”. Procedia Engineering 74: 64-67. http://doi.org/10.1016/j.proeng.2014.06.225
• [7] Lesiuk Grzegorz, Szata Mieczysław. 2011. “Aspects of structural degradation in steels of old bridges by means of fatigue crack propagation”. Materials Science 47(1): 82-88. https://doi.org/10.1007/s11003-011-9371-z
• [8] Ling Zhanxiang, Wang Min, Kong Liang. 2018. Liquid Metal Embrittlement of Galvanized Steels During Industrial Processing: A Review. [w:] Transactions on Intelligent Welding Manufacturing. Singapore: Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-10-8330-3_2
• [9] Malkin Andrey. 2012. “Regularities and mechanisms of the Rehbinder’s effect”. Colloid Journal 74(2): 223–238. https://doi.org/10.1134/S1061933X12020068
• [10] Panasyuk Volodymyr, Schuller Manfred, Nykyforchyn Hryhoriy, Kutnyi Andrij. 2014. “Corrosion-Hydrogen Degradation of the Shukhov Lattice Construction Steels”. Procedia Materials Science 3: 282-287. https://doi.org/10.1016/j.mspro.2014.06.049
• [11] Perkowski Zbigniew. 2003. „Osłabienie wytrzymałości materiałów kapilarno- porowatych w wyniki zawilgocenia”. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej 101: 311-318.
• [12] Popov Branko red. 2015. Chapter 9 - Stress Corrosion Cracking [w:] Corrosion Engineering. Elsevier: 365-450. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-62722-3.00009-4
• [13] Raczkiewicz Wioletta, Wojcicki Artur. 2017. „Wybrane aspekty prognozowania poziomu korozji stali zbrojeniowej w betonie metodą elektrochemiczną”. Przegląd Spawalnictwa 89(11): 28-33.
• [14] Shchukin Eugene. 1999. “Physical–chemical mechanics in the studies of Peter A. Rehbinder and his school”. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 149(1–3): 529-537. https://doi.org/10.1016/S0927-7757(98)00607-4
• [15] Soleimani Maryam, Mirzadeh Hamed, Dehghanian Changiz. 2020. “Effect of grain size on the corrosion resistance of low carbon steel”. Materials Research Express 7(7): 016522.
• [16] Tsyrulnyk Oleksandr, Nykyforchyn Hryhoriy, Petryna Yuri, Dzioba Ihor. 2007. “Hydrogen degradation of steels in gas mains after long periods of operation”. Materials Science 43: 708–717. https://doi.org/10.1007/s11003-008-9010-5
• [17] Yavas Denizhan, Phan Thanh, Xiong Liming, Hebert Kurt, Bastawros Ashraf. 2020. “Mechanical degradation due to vacancies produced by grain boundary corrosion of steel”. Acta Materialia 200: 471-480. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.08.080
• [18] Yavas Denizhan, Mishra Pratyush, Alshehri Abdullah, Shrotriya Pranav, Hebert Kurt, Bastawros Ashraf. 2018. “Nanoindentation study of corrosion -induced grain boundary degradation in a pipeline steel”. Electrochemistry Communications 88: 88-92. https://doi.org/10.1016/j.elecom.2018.02.001
• [19] Zagorski Andrzej, Matysiak Hubert, Tsyrulnyk Oleksandr, Zvirko Olha, Nykyforchyn Hryhoriy, Kurzydłowski Krzysztof. 2004. “Corrosion and stress-corrosion cracking of exploited storage tank steel”. Materials Science 40: 421–427. https://doi.org/10.1007/s11003-005-0055-4

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).