Examination of the influence of tensile stress on corrosion rate of reinforcing steel covered with polymeric sulphuric coating

• Autorzy: Książek M.

Warianty tytułu

PL

Badanie wpływu naprężeń rozciągających na intensywność procesów korozji stali zbrojeniowej pokrytej polimerowym kompozytem siarkowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In paper presents investigation results of corrosion rate for steel reinforcement bars that have been covered with polymer coating and have been exposed to tensile stresses in a solution simulating pore-liquid of concrete. Experimental investigation of tendencies that occur during corrosion process of reinforcing steel covered with polymer and exposed to tensile stress has been attempted. To determine an effect of tensile stress on corrosion rate for St3S-b steel that has been covered with sulphuric coating and exposed to aqueous environment that was to simulate pore-liquid of concrete contaminated with chloride ions was an aim of the investigation. The samples underwent loading in an one-axial state of the stress including varied values of tensile stress, at the same time corrosion rate was determined potentiostaticaly. Potentiostatic investigation has been carried out in order to determine parameters describing corrosion rate of samples tested. Corrosion rate for the steel has decreased by orders of magnitude when covered with protective coating even though this latest became unseal at load exceeding. A small decrease of corrosion rate has been found for the steel that has not been covered with polymer coating when placed in model pore-liquid of concrete and exposed to tensile stress increasing. The aim of investigation that has been led was to evaluate tendencies of the corrosion process for St3S-b reinforcing steel when covered with polymer sulphuric coating and exposed to tensile stress. Steel samples were loaded in a way that their yield points were much exceeded; in the same time these samples were exposed to an action of the solution the composition of which is similar to that of pore-liquid of concrete is and additionally contaminated with chloride ions (pH = 9.14). The composition said was as follows: -0.015M NaHCO3 + 0.005M Na2CO3 + 0.001M NaCl. Corrosion rate for the steel has decreased by 2-3 orders of magnitude when covered with protective coating even though this latest became unseal at load exceeding 88.5 MPa.

PL

Przedstawiono rezultaty badań polaryzacyjnych prętów zbrojeniowych rozciąganych, pokrytych warstwą polimerowego kompozytu siarkowego, umieszczonych w modelowym roztworze odwzorowującym ciecz porową betonu skarbonatyzowanego, skażonego jonami chlorkowymi. Dążąc do określenia tendencji występującej w procesie korozji stali zbrojeniowej pokrytej powłoką polimerową wskutek działania naprężeń rozciągających, przeprowadzono badania eksperymentalne. Celem badań było określenie wpływu naprężeń rozciągających na szybkość korozji stali zbrojeniowej gatunku St3S-b pokrytej polimerową powłoką siarkową w środowisku wodnym odwzorowującym ciecz porową betonu skażonego jonami chlorku. Próbki obciążano w jednoosiowym stanie naprężenia, uwzględniając zmienne wartości siły rozciągającej, natomiast szybkość procesu korozyjnego określono na podstawie badań potencjostatycznych. Podczas badań określono szybkość korozji stali zbrojeniowej niepokrytej warstwą polimerowego kompozytu siarkowego, znajdującej się w modelowej cieczy porowej betonu pod wpływem wzrastających naprężeń rozciągających, a następnie stwierdzono kilka rzędów mniejsze szybkości korozji po zabezpieczeniu stali warstwą polimerowego kompozytu siarkowego. Przeprowadzone badania miały na celu oszacowanie tendencji przebiegu procesów korozyjnych stali zbrojeniowej gatunku St3S-b pokrytej polimerowymi powłokami siarkowymi pod wpływem działania naprężeń rozciągających. Próbki stalowe obciążono siłami powodującymi znaczne przekroczenie ich granicy sprężystości oraz poddano działaniu modelowego roztworu zbliżonego składem do cieczy porowej betonu skarbonatyzowanego i skażonego dodatkowo jonami chlorku (pH = 9,14), o składzie: 0,015 M NaHCO3 + 0,005 M Na2CO3 + 0,001 M NaCl. W niniejszych badaniach zaobserwowano niewielkie zmniejszenie się szybkości korozji stali zbrojeniowej niepokrytej powłoką polimerową, w modelowej cieczy porowej betonu pod wpływem wzrastających naprężeń rozciągających, a o 2 do 3 rzędów mniejsze szybkości korozji po naniesieniu na stal powłoki ochronnej, pomimo jej rozszczelnienia, przy obciążeniu powyżej 88,5 MPa.

Słowa kluczowe

EN

corrosion; reinforcing steel; tensile stress; polymeric sulphuric coating; polarization

PL

korozja; stal zbrojeniowa; naprężenia rozciągające; polimerowy kompozyt siarkowy; badania polaryzacyjne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 8, nr 4
• Strony: 349--353
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., wykr.

Twórcy

autor

Książek M.

• Wrocław University of Technology, Faculty of Composite and Special Material Technology, Grunwaldzki 11, 50-377 Wrocław,

Bibliografia

• [1] Anoschenko I.P., Puzey E.V., Tulenev A.N., Corrosion inhibitor of steel in concrete, Proceeding of the 8th Symposium on Corrosion Inhibitors, Am. Univ. Ferrara, N.S., Ses. V, Suppl. N. 10, 1995, 671-673.
• [2] Elsener B., Molina M., Bohni H., The elektrochemical removal of chlorides from reinforced concrete, Corrosion Science 1993, 35, 5-8, 1563-1570.
• [3] Phanasgaonkar A., Cherry B., Forsyth M., Organic corrosion inhibitors; How do they inhibit ans can they really migrate through concrete? CAP'97, Paper 054, Australia 1997.
• [4] Bertolini L., Bolzini F., Pastore T., Pedeferri P., Behaviour of stainless steel in simulated concrete pore Solution, British Corrosion Journal 1996, 31, 3, 218-222.
• [5] Valdez B., Navor R., Sampedro J.A., Quintero M., Corrosion of reinforced concrete of the Rio Colorado - Tijuana Aqueduct, Materials Performance, May 1999, 80-82
• [6] Klakocar-Ciepacz M., Książek M., Investigation of the intensity of corrosion processes influent by tensile stress for reinforcing steel covered with sulfuric coating, Chemicals in sustainable agriculture, Jesenik 2003.
• [7] Książek M., The sulphur binders-their potential possibilities of using in buildings, Scientific Papers of the Institute of Building Engineering of the Wrocław University of Technology No. 75, Conferences No. 26 Composites materials, Wrocław 1999.
• [8] Książek M., The mechanical destruction of sulphur composites, Scientific Papers of the Institute of Building Engineering of the Wrocław University of Technology No. 80, Conferences No. 29 Composites materials, Wrocław 2001.
• [9] Książek M, Usefulness of polymer sulphur composites to the protection against corrosion of reinforcement and concrete. Rozprawa doktorska, Wrocław 2004.
• [10] Książek M., Polarisation for reinforcing steel covered with polymeric sulphuric coating under the tensile stress, 15th Conference KONTRA 2006 Durability of Buildings and Protection Against Corrosion, Poland, 2006