Selected aspects of the proper application of structural materials in terms of corrosion

• Autorzy: Rzeszut, K. , Szumigała, M. , Polus, Ł.

Warianty tytułu

PL

Wybrane aspekty poprawnego stosowania materiałów konstrukcyjnych w warunkach korozji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, the problem of corrosion in structural elements made of materials which are considered as corrosion resistant is discussed. The paper presents an analysis of the reasons for corrosion damage to structural elements used in civil engineering. The main aim of the work was to identify the potential causes of corrosion and to formulate recommendations that allow the selection of the best structural material properties in order to counteract the negative impact of the corrosive environment. For this purpose, stainless steel ventilation duct corrosion in an indoor swimming pool hall is analysed. An assessment of the nature of the reasons for the potential damage of ventilation ducts is performed based on macroscopic inspection. This allowed the determination of the type and nature of the existing corrosion of stainless steel. The analysis of the results of the chemical composition of the material provided by the gravimetric method and the results of the corrosion products report provided further information. Based on its conclusions, recommendations in order to avoid this type of corrosion in aggressive indoor swimming pool environments are formulated. Next, the problem of corrosion of aluminium in contact with steel in new aluminium and concrete composite structures which consist of an aluminium beam, steel trapezoidal sheeting and a concrete slab is analysed. Moreover, recommendations in order to avoid this type of corrosion are formulated. The presented analyses can be a valuable source of information on corrosion and protection methods in specific cases of building structures.

PL

W artykule poruszono problem korozji w elementach konstrukcyjnych wykonanych z materiałów uznawanych za odporne na korozję. Artykuł zawiera analizę przyczyn niszczenia elementów konstrukcyjnych wskutek korozji. Główny cel pracy to określenie potencjalnych przyczyn korozji i sformułowanie zaleceń, które pozwolą wybrać najlepsze właściwości materiału w celu przeciwdziałania korozyjnemu środowisku. W tym celu poddano analizie skorodowane przewody wentylacyjne zamontowane w krytej pływalni. Ocena charakteru potencjalnych przyczyn uszkodzeń kanałów wentylacyjnych była wykonana w oparciu o badania makroskopowe. To pozwoliło określić typ i naturę korozji w stali nierdzewnej. Analiza składu chemicznego materiału otrzymana z badania metodą grawimetryczną oraz wyniki raportu o produktach korozji dostarczyły dodatkowych informacji. W oparciu o powyższe sformułowano wnioski i zalecenia, w jaki sposób uniknąć tego typu korozji w agresywnym środowisku występującym w krytej pływalni. Następnie przeanalizowano problem korozji aluminium w kontakcie ze stalą w nowych aluminiowo-betonowych konstrukcjach zespolonych, które składają się z: aluminiowej belki, stalowej trapezowej blachy i betonowej płyty. Ponadto sformułowano zalecania, w jaki sposób uniknąć korozji w tych konstrukcjach. Zaprezentowane analizy mogą być cennym źródłem informacji na temat korozji i metod jej zapobiegania w konkretnych budynkach.

Słowa kluczowe

PL

stal nierdzewna; aluminium; aluminiowo-betonowe konstrukcje zespolone

EN

stainless steel; aluminium; aluminium-concrete composite structures

• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Budownictwo
• Rocznik: 2015
• Tom: Y. 112, iss. 1-B
• Strony: 97--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Rzeszut, K.

• Institute of Structural Engineering, Faculty of Civil Engineering and Environmental Engineering, Poznan University of Technology

autor

Szumigała, M.

• Institute of Structural Engineering, Faculty of Civil Engineering and Environmental Engineering, Poznan University of Technology

autor

Polus, Ł.

• Institute of Structural Engineering, Faculty of Civil Engineering and Environmental Engineering, Poznan University of Technology

Bibliografia

• [1] Bitondoa C., Bossioa A., Monettaa T., Curionib M., Belluccia F., The effect of annealing on the corrosion behaviour of 444 stainless steel for drinking water applications, Corrosion Science, Vol. 87, 2014, 6-10.
• [2] George G., Shaikh H., Introduction to Austenitic Stainless Steels, Corrosion of Austenitic Stainless Steels, Mechanism, Mitigation and Monitoring, [in:] Woodhead Publishing Series in Metals and Surface Engineering, 2002, 1-36.
• [3] Gwóźdź M., Project problems of contemporary aluminium structures, Czasopismo Techniczne, 4-A/2007, 281-286 (in Polish).
• [4] Houska C., Fritz J., Successful Stainless Swimming Pool Design, British Stainless Steel Association, Construction Specifier Magazine, 2005, 1-9.
• [5] Iversen A., Prosek T., Atmospheric stress corrosion cracking of stainless steels in swimming pool environments, Proceedings of European Stainless Steel Conference, 2008, 49-56.
• [6] Jasiczak J., Hajkowski M., Corrosion susceptible elevations made with aluminium plates working in treatment’s plant environment, Ochrona Przed Korozją, 5s/A, 2008, 79-85 (in Polish).
• [7] Kamachi Mudali U., Pujar M.G., Pitting Corrosion of Austenitic Stainless Steels and Their Weldments, Corrosion of Austenitic Stainless Steels, Mechanism, Mitigation and Monitoring, A volume in Woodhead Publishing Series in Metals and Surface Engineering, 2002, 74-105.
• [8] Mazzolani F.M., Aluminium Alloy Structures, E & FN SPON, an imprint of Chapman&Hall, London 1995.
• [9] Mazzolani F.M., Aluminium Structural Design, Springer-Verlag Wien GmbH, Wien 2003.
• [10] Mietz J., Isecke B., Stainless steels for applications in civil engineering, Stainless Steel World Conference, 2001, 334-339.
• [11] Mromliński R., Aluminium structures, Arkady, Warszawa 1975 (in Polish).
• [12] Ningshen S., Kamachi Mudali U., Uniform Corrosion of Austenitic Stainless Steels, Corrosion of Austenitic Stainless Steels, Mechanism, Mitigation and Monitoring, A volume in Woodhead Publishing Series in Metals and Surface Engineering, 2002, 37-73.
• [13] Ozgowicz W., Kalinowska-Ozgowicz E., Lesz S., Ventilation ducts of an indoor swimming-pool – materials and technology possibilities, Rynek Instalacyjny 10, 2013 (in Polish).
• [14] PN EN 10088-1:2007 Stale odporne na korozję, Gatunki stali odpornych na korozję, Polski Komitet Normalizacyjny (in Polish).
• [15] PN-EN 1993-1-4:2007 Projektowanie konstrukcji stalowych, Część 1‒4: Reguły ogólne, Reguły uzupełniające dla konstrukcji ze stali nierdzewnych, Polski Komitet Normalizacyjny (in Polish).
• [16] Polus Ł., Szumigała M., A numerical analysis of the resistance and stiffness of the aluminium and concrete composite beam, Civil and Environmental engineering reports, CEER 15 (4), 2014, 99-112.
• [17] Pourbaix M., Wykłady z korozji elektrochemicznej, Polish Scientific Publishers, Warszawa 1978. (in Polish)
• [18] Rzeszut K., Expert report on the causes of ventilation ducts corrosion in indoor swimming pool environments, Poznan University of Technology, Poznań 2011 (in Polish).
• [19] Siwowski T., Aluminium bridge decks, Technical University of Rzeszów Publisher, Rzeszów 2008 (in Polish).
• [20] Szumigała M., Polus Ł., A numerical modelling of the load capacity of the shear connector to aluminium and concrete structures, II International Polish-Ukrainian Scientific-Technical Conference Current Problems of Metal Structures, Gdańsk, 27–28 November 2014, 221-224.

Uwagi

EN

Financial support from the DS grant 11-405/2015 is kindly acknowledged.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.15.082.3882