Analyzing of coatings on steel - reinforced concrete elements by mobile NMR

• Autorzy: Orlowsky J.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ace-2015-0052

Warianty tytułu

PL

Analiza powłok elementów betonowych zbrojonych stalą przy zastosowaniu mobilnego urządzenia NMR

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A large number of infrastructural concrete buildings are protected against aggressive environments by coating systems. The functionality of these coating systems is mainly affected by the composition and thickness of the individual polymeric layers. For the first time ever, a mobile nuclear magnetic resonance (NMR) sensor allows a non-destructive determination of these important parameters on the building site. However, before this technique can be used on steel-reinforced concrete elements, the potential effect of the reinforcement on the measurement, i.e. the NMR signal, needs to be studied. The results show a shift of the NMR profile as well as an increase of the signals amplitude in the case of the reinforced samples, while calculating the thickness of concrete coating leading to identical results.

PL

Duża ilość infrastrukturalnych budynków betonowych, przed agresywnym środowiskiem, zabezpieczona jest systemami powłok. Na funkcjonalność tych systemów wpływ mają głównie skład oraz grubość poszczególnych warstw polimerowych. Po raz pierwszy w historii czujnik mobilnego magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) pozwala na nieniszczące ustalenie: - całkowitej grubości systemu ochrony powierzchniowej, jak i grubość poszczególnych warstw, - przepływu wody przez system ochrony powierzchni, - procesu suszenia betonu po zastosowaniu systemu ochrony powierzchni, - zmiany materiału ze względu na wietrzenie, - jakości i zgodności zastosowanego materiału na placu budowy. W przypadku NMR MOUSE® (Mobilny Uniwersalny Eksplorator Powierzchni, zarejestrowany znak towarowy RWTH Uniwersytetu Aaachen) stwierdzono niedawno wielki potencjał w badaniu problemów w sposób nieniszczący. Jednakże, zanim można zastosować NMR na placu budowy, jak na Rys. 1., należy zbadać potencjalny wpływ stalowego zbrojenia na sygnał NMR. Badanie parametrów tego wpływu jest głównym tematem niniejszej pracy. Dodatkowo zaprezentowane zostały pomiary grubości warstw wielowarstwowej powłoki betonowej. Wyniki przedstawione w pracy pokazują, że obecność stali w zakresie pomiarów przeprowadzanych NMR MOUSE ma następujący wpływ na ustalenie głębokości profili:- przesunięcie profilu do stali, - zwiększenie mierzonej amplitudy, - ale niezmieniona grubość warstw. W przypadku mierzenia grubości warstw powłoki na zbrojonych stalą budynkach betonowych oznacza to, że grubość warstw jest niezależna od zbrojenia stalowego. Jedynie pozycja i amplituda warstw powłoki są pod wpływem zbrojenia w betonie.

Słowa kluczowe

EN

coating; concrete; nondestructive testing; NMR; layer thickness

PL

powłoka; beton; badanie nieniszczące; NMR; grubość warstwy

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 62, nr 1
• Strony: 65--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il.

Twórcy

autor

Orlowsky J.

• Technische Universität Dortmund, Department of Building Materials, Dortmund, Germany

Bibliografia

• 1. Blümich B. The Incredible Shrinking Scanner. Scientific American. November 2008. p. 68-73.
• 2. Orlowsky J, Raupach M. Characterisation of Polymers Using Mobile NMR. Warsaw, Poland. ESPSC, 2011 – European Symposium on Polymers in Sustainable Construction. Czarnecki Symposium, Warsaw, September, 6- 7th, 2011, 8 pages.
• 3. Orlowsky J. NMR Inspection on Concrete-Coatings. Proceedings of the 2nd International Conference on Service Life Design for Infrastructure (SLD), Delft, Netherland; 2010. p. 1019-1026.
• 4. Antons, U.; Weichold, O.; Raupach, M.: Measuring the Effectiveness of Hydrophobic Layers Using a Non-Destructive Method. In: Advanced Materials Research 687, 2013, pp. 298-302
• 5. Casanova F, Perlo J, Blümich B (Eds). Single-Sided NMR. Berlin. Springer; 2011.
• 6. Perlo J, Casanova F, Blümich B. Profiles with microscopic resolution by single-sided NMR. J. Magn. Reson. 176; 2005. p. 64-70.
• 7. Perlo J, Demas V, Casanova F, Meriles CA, Reimer J, Pines A, Blümich B. High-resolution NMR spectroscopy with a portable single-sided sensor. Science, 308. p. 1279. 2005
• 8. Chelcea R I, Fechete R, Culea E, Demco D E, Blümich B. Distribution of transverse relaxation times for softsolids measured in strongly inhomogeneous magnetic fields. J. Magn. Reson. 196; 2009. p. 178-190.
• 9. Pedersen H T, Ablett S, Martin D R, Mallett M J D, Engelsen S B. Application of the NMR-MOUSE to food emulsions. J. Magn. Reson. 165; 2003. p. 49-58.
• 10. Brai M, Camaiti M, Casieri C, De Luca F, Fantazzini P. Nuclear Magnetic Resonance for Cultural Heritage. Magnetic Resonance Imaging 25; 2007. p. 461-465
• 11. http://www.magritek.com/products/nmr-mouse/specifications/
• 12. Blümich B. Casanova F. Perlo J. Mobile Single-Sided NMR. Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy 52. Nr. 4; 2008. p. 197-269.
• 13. Orlowsky, J.: Measuring layer thicknesses of concrete coatings by mobile NMR - a study about the influence of steel reinforcement. In: Construction & Building Materials 27 (2012), p. 341-349. Elsevier

Uwagi

PL

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