Badanie wpływu szerokości przeciwelektrody na zasięg polaryzacji w pomiarach impedancyjnych mierzony po obwodzie pręta zbrojeniowego

• Autorzy: Jaśniok M. , Pamuła M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2016.7.1

Warianty tytułu

EN

The effect of counter electrode width on the polarization range around the rebar circumference during impedance measurements

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Praca dotyczy badań polaryzacyjnych stalowego zbrojenia w roztworze modelującym ciecz porową betonu. Podjęto próbę oceny wpływu zasięgu polaryzacji mierzonego w sposób nietypowy, bo po obwodzie pręta, zamiast w kierunku jego długości. Badania zrealizowano w układzie trójelektrodowym metodą spektroskopii impedancyjnej. Elektrodą badaną był stalowy pręt o średnicy 22 mm ze stali zbrojeniowej RB500. Jako elektrodę referencyjną zastosowano Cl–/AgCl,Ag, natomiast przeciwelektrodę wykonano z blachy ze stali odpornej na korozję. W badaniach uwzględniono jako zmienne trzy parametry geometryczne układu: obwodowy zasięg polaryzacji, szerokość przeciwelektrody oraz odległość przeciwelektrody od badanego pręta. Efekt skokowej zmiany obwodowego zasięgu polaryzacji uzyskano dzięki stopniowemu obniżaniu poziomu roztworu wodnego wypełniającego pojemnik z elektrodami. Roztworem w pojemniku była syntetyczna ciecz porowa o pH = 13,4, w której oczekiwano pasywacji stalowego pręta. Analiza wyników badań wykazała, że szerokość przeciwelektrody może mieć wpływ na brak powtarzalności zależności liniowej między oporem przeniesienia ładunku a zasięgiem polaryzacji obwodowej pręta zbrojeniowego.

EN

This paper concerns the polarization tests on steel reinforcement in a solution simulating concrete pore solution. It describes an attempt to evaluate the effect of polarization range measured in an unusual way, that is, around the rebar circumference, and not along its length. Tests were conducted in a three-electrode system by impedance spectroscopy. A working electrode was a steel bar with a diameter of 22 mm, made of reinforcing steel of grade RB500. Cl–/AgCl,Ag electrode was used as a reference electrode, and a counter electrode was made of corrosion-resistant steel sheet. Three geometric parameters of the system: polarization of circumferential range, the counter electrode width and the counter electrode distance from the tested rebar were considered as variables during the tests. A discrete change in the circumferential range of polarization was achieved by decreasing gradually the level of an aqueous solution in a container with electrodes. The container was filled with synthetic pore solution with pH = 13.4, in which passivation of the steel bar was expected. The analysed test results indicated that the counter electrode width could have an impact on the fact that the linear relationship between charge transfer resistance and the polarization range around the rebar circumference was not repeatable.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcje betonowe; stal zbrojeniowa; ciecz porowa betonu; zasięg polaryzacji; spektroskopia impedancyjna; opór przeniesienia ładunku; EIS; modelowanie

EN

concrete structures; reinforcing steel; concrete pore solution; polarization range; impedance spectroscopy; EIS; charge transfer resistance; simulation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 7
• Strony: 231--237
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jaśniok M.

• Katedra Konstrukcji Budowlanych, Politechnika Śląska

autor

Pamuła M.

• Katedra Konstrukcji Budowlanych, Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] Andrade C., C. Alonso. 1996. „Corrosion rate monitoring in the laboratory and on-site”. Construction and Building Materials 10 (5) : 315–28.
• [2] Griffiths, David J. 2016. Podstawy elektrodynamiki. PWN.
• [3] Jaśniok Mariusz. 2008. „Analiza porównawcza badań zasięgów polaryzacji zmiennoprądowej na stali zbrojeniowej w warunkach pasywacji i korozji”. Ochrona przed Korozją, nr 1 : 35–41.
• [4] Jaśniok Mariusz. 2013. „Investigation and modelling of the impact of reinforcement diameter in concrete on shapes of impedance spectra”. W Procedia Engineering, 57 : 456–65. Elsevier.
• [5] Jaśniok Mariusz. 2013. Modelowanie układu stal-beton w pomiarach szybkości korozji zbrojenia metodą spektroskopii impedancyjnej. Monografia, nr 470, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice.
• [6] Jaśniok Mariusz. 2014. „Analysis of the thickness of steel rebars cover in concrete effect on the impedance spectra in the reinforced concrete”. Cement Wapno Beton, nr 1 : 46–58.
• [7] Jaśniok Mariusz. 2015. „Studies on the Effect of a Limited Polarization Range of Reinforcement on Impedance Spectra Shapes of Steel in Concrete”. Procedia Engineering 108 : 332–39.
• [8] Jaśniok Mariusz, Tomasz Jaśniok. 2007. „Metody diagnostyki zagrożenia korozyjnego zbrojenia w konstrukcjach żelbetowych. Zaawansowane badania elektrochemiczne (cz. IV)”. Przegląd Budowlany, nr 7–8 : 36–43.
• [9] Lemoine L., F. Wenger, J. Galland. 1990. „Study of the Corrosion of Concrete Reinforcement by Electrochemical Impedance Measurement”. W [in:] Berke N.S. et al. (eds.): Corrosion Rates of Steel in Concrete, ASTM STP 1065, 118–33. ASTM.
• [10] Matsuoka K., H. Kihira, S. Ito, T. Murata. 1990. „Corrosion Monitoring for Reinforcing Bars in Concrete”. W [in:] Berke N.S. et al. (eds.): Corrosion Rates of Steel in Concrete, ASTM STP 1065, 103–17. ASTM.
• [11] Song Hawon, Velu Saraswathy. 2007. „Corrosion Monitoring of Reinforced Concrete Structures – A Review”. International Journal of Electrochemical Science 2 : 1–28.
• [12] Tullmin M, L. Mammoliti, R. Sohdi, C. Hansson, B. Hope. 1995. „The Passivation of Reinforcing Steel Exposed to Synthetic Pore Solution and the Effect of Calcium-Nitrite Inhibitor”. Cement Concrete and Aggregates 17 : 134–44.
• [13] Zybura Adam, Mariusz Jaśniok, Tomasz Jaśniok. 2010. „O trwałości, diagnostyce i obserwacji konstrukcji żelbetowych”. Inżynieria i Budownictwo 66 (10) : 519–25.
• [14] Zybura Adam, Mariusz Jaśniok, Tomasz Jaśniok. 2011. Diagnostyka konstrukcji żelbetowych. Badania korozji zbrojenia i właściwości ochronnych betonu, t. 2. Warszawa: PWN.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.