Ocena skutków korozji inicjowanej przez chlorki na ocynkowanej stali zbrojeniowej w zaprawie cementowej metodą spektroskopii impedancyjnej i mikroskopii skaningowej

• Autorzy: Jaśniok M. , Kołodziej J. , Dudek M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/41.2018.7.1

Warianty tytułu

EN

Assessing effects of chloride-induced corrosion of galvanized reinforcing steel in cement mortar, using impedance spectroscopy and scanning microscopy

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Przeprowadzono porównawcze badania korozyjne ocynkowanej stali zbrojeniowej w próbkach z zaprawy cementowej. Analizie badawczej, a także procesowi cynkowania ogniowego, poddano jedną z najczęściej obecnie stosowanych w polskich konstrukcjach żelbetowych żebrowaną stal gatunku B500SP. Czynnikiem korozyjnym był chlorek wapnia dodawany do wody zarobowej zaprawy. Jako elementy referencyjne wykonano próbki bez chlorków. Ocenę zagrożenia korozyjnego stali zbrojeniowej w zaprawie przeprowadzono metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) i oporu polaryzacji liniowej (LPR). Skutki procesów korozyjnych na ocynkowanym zbrojeniu w zaprawie cementowej obserwowano i analizowano pod mikroskopem skaningowym.

EN

Comparative tests on corrosion of galvanized reinforcing steel in specimens from cement mortar were performed. Ribbed steel of grade B500SP, one of the most commonly used in reinforced concrete structures in Poland, was analysed and hot dip galvanized. Calcium chloride added to batched water, turned out to be a corrosion inducing agent. Specimens without chlorides were used as the reference elements. Corrosion risk of reinforcing steel in the mortar was evaluating using Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and Linear Polarization Resistance (LPR) techniques. Corrosion effects on galvanized reinforcement in the cement mortar were observed and analysed under the scanning microscope.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcje betonowe; stal zbrojeniowa; korozja; chlorki; powłoka cynkowa; EIS; LPR; mikroskopia skaningowa

EN

concrete structures; reinforcing steel; corrosion; chlorides; zinc coating; EIS; LPR; scanning microscopy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 7
• Strony: 176--181
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys.

Twórcy

autor

Jaśniok M.

• Wydział Budownictwa, Politechnika Śląska

autor

Kołodziej J.

• Wydział Budownictwa, Politechnika Śląska

autor

Dudek M.

• Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] FIB bulletin 49. 2009. Corrosion Protection of Reinforcing Steels - Technical Report.
• [2] Yeomans S. R. 2004. Galvanized Steel Reinforcement in Concrete. Elsevier.
• [3] Roventi G., T. Bellezze, G. Giuliani, C. Conti. 2014. “Corrosion resistance of galvanized steel reinforcements in carbonated concrete: Effect of wet-dry cycles in tap water and in chloride solution on the passivating layer”. Cement and Concrete Research, 65 : 76–84.
• [4] Zhang S., G. Kong, J. Lu, C. Che, L. Liu. 2014. “Growth behavior of lanthanum conversion coating on hot-dip galvanized steel”. Surface and Coatings Technology 259 (3) : 654–659.
• [5] Krolikowska A., L. Komorowski. 2015. “The Corrosion of HDG Zinc Coatings on the Road and Urban Infrastructures”. Solid State Phenomena 227 : 217–220.
• [6] Hegyi A., C. Dico, H. Constantinescu, C. Baerǎ. 2017. “Influence of Hot-dip Galvanizing of Reinforcement on the Kinetics and Thermodynamics of Corrosion Process in Concrete”. Procedia Engineering. 181 : 226–233.
• [7] Pokorny P., P. Tej, M. Kouřil. 2017. “Evaluation of the impact of corrosion of hot-dip galvanized reinforcement on bond strength with concrete – A review”. Construction and Building Materials 132 : 271–298.
• [8] Hamad B. S., J. A. Mike. 2005. “Bond strength of hot-dip galvanized reinforcement in normal strength concrete structures”. Constructions and Building Materials 19 (4) : 275–283.
• [9] Kayali O., S. R. Yeomans. 2000. “Bond of ribbed galvanized reinforcing steel in concrete”. Cement and Concrete Composites 22 (6) : 459–467.
• [10] Hamad B. S., G. K. Jumaa. 2008. “Bond strength of hot-dip galvanized hooked bars in normal strength concrete structures”. Construction and Building Materials 22, (6) : 1166–1177.
• [11] Bellezze T., M. Malavolta, A. Quaranta, N. Ruffini, G. Roventi. 2006. “Corrosion behavior in concrete of three differently galvanized steel bars”. Cement and Concrete Composites 28 (3) : 246–255.
• [12] Ghosh R., D.D.N. Singh. 2007. “Kinetics, mechanism and characterisation of passive film formed on hot dip galvanized coating exposed in simulated concrete pore solution”. Surface and Coatings Technology 201 (16–17) : 7346–7359.
• [13] Jaśniok M., J. Kołodziej. 2016. “Testing with EIS technique to compare the effect of alkaline pH of concrete pore solution on rebars with or without zinc coating”. Ochrona przed Korozją 59 (5) : 170–174.
• [14] Tan Z. Q., C. M. Hansson. 2008. “Effect of surface condition on the initial corrosion of galvanized reinforcing steel embedded in concrete”. Corrosion Science 50 (9) : 2512–2522.
• [15] Jaśniok M., J. Kołodziej. 2016. “Badania elektrochemiczne stali zbrojeniowej chronionej powłoką cynkową w kontakcie z cieczą porową betonu”. Izolacje (4) : 53–55.
• [16] Belaı̈d F., G. Arliguie, R. Francois. 2001. “Porous structure of the ITZ around galvanized and ordinary steel reinforcements”. Cement and Concrete Research 31 (11) : 1561–1566.
• [17] Fayala I., L. Dhouibi, X. R. Novoa, M. Ben Ouezdou. 2013. “Effect of inhibitors on the corrosion of galvanized steel and on mortar properties”. Cement and Concrete Composites 35 (1) : 181–189.
• [18] Baltazar-Zamora M. A. et al.. 2016. “Electrochemical behaviour of galvanized steel embedded in concrete exposed to sand contaminated with NaCl”. International Journal of Electrochemical Science 11 (12) : 10306–10319.
• [19] Vera R., R. Venegas, A. M. Carvajal, F. Corvo, T. Perez. 2012. “Performance of carbon steel and galvanized steel in reinforced concrete structures after accelerated carbonation”. International Journal of Electrochemical Science 7 (11) : 10722–10734.
• [20] Darwin D., J. Browning, M. O’Reilly, L. Xing, and J. Ji. 2009. “Critical chloride corrosion threshold of galvanized reinforcing bars”. ACI Materials Journal 106 (2) : 176–183.
• [21] Sistonen E., A. Cwirzen, and J. Puttonen. 2008. “Corrosion mechanism of hot-dip galvanised reinforcement bar in cracked concrete”. Corrosion Science 50 (12) : 3416–3428.
• [22] Gowripalan N., H.Mohamed. 1998. “Chloride-ion induced corrosion of galvanized and ordinary steel reinforcement in high-performance concrete”. Cement and Concrete Research 28 (8) :1119–1131.
• [23] Bautista A., J.A. Gonzalez. 1996. “Analysis of the protective efficiency of galvanizing against corrosion of reinforcements embedded in chloride contaminated concrete”. Cement and Concrete Research 26 (2) : 215–224.
• [24] Kołodziej J., M. Jaśniok. 2017. “Polarization tests concerning chloride impact on protective zinc coatings applied on reinforcing steel in curing concrete”. Ochrona przed Korozją 60 (10) : 330–334.
• [25] Jaśniok M., J. Kołodziej. 2015. “Badania impedancyjne wpływu alkalicznego odczynu cieczy porowej betonu na cynkową powłokę ochronną stali zbrojeniowej”. Roczniki Inżynierii Budowlanej 15 : 37–42.
• [26] ASTM A767 / A767M - 09, Standard Specification for Zinc-Coated (Galvanized) Steel Bars for Concrete Reinforcement. 2015.
• [27] ASTM A123/A123M, “Standard Specifications for Zinc (Hot-Dipped Galvanized) Coatings on Iron and Steel Products”.
• [28] PN-EN 196-1:2006, “Metody badania cementu - Część 1: Oznaczanie wytrzymałości.” 2006.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).