مقاله انگلیسی ارزیابی نفوذ یون کلرید از طریق مقاومت الکتریکی سطح بتن (2020 الزویر)

از آنجا که خوردگی آرماتور به دلیل عملکرد کلریدها عامل اصلی تخریب سازه های بتونی مسلح در محیط دریایی است ، از مقاومت الکتریکی بتن به عنوان یک روش غیر مخرب به منظور ارزیابی طول عمر این سازه ها استفاده شده است ، زیرا این یک روش ساده و سریع است. روششناسی میدانی که نتایج قابل اطمینان را ارائه می دهد. در این مرحله کارهای بسیاری به منظور برقراری ارتباط بین مقاومت الکتریکی بتن و نفوذ کلریدها انجام شده است. اما ، با رعایت ادبیات و استانداردهای مربوط به این موضوع ، تفاوتهای معنی داری بین مقادیر ارائه شده برای ایجاد رابطه در این رابطه مشاهده شد. علاوه بر این ، بخش قابل توجهی از مطالعات ادبیات در شرایط آزمایشگاهی کنترل شده انجام شد ، که می تواند با پرخاشگری واقعی در معرض یک ساختار متفاوت باشد. بنابراین ، این مقاله یک پیشنهاد جدید از مقادیر دامنه و کلاسهای بین نفوذ کلریدها و مقاومت الکتریکی سطح بتن ، بر اساس تجزیه و تحلیل پروفایلهای کلرید واقعی از سازه های موجود برای بیش از 40years در مناطق مختلف تهاجمی دریایی تحت تخریب طبیعی ارائه می دهد. نتایج نشان داد که پارامترهای استاندارد از مقادیر پیشنهادی در این کار نزدیک است. با این وجود برای ارزیابی بهتر میزان نفوذ کلریدها در سازه های بتنی موجود در محیط دریایی ، یک پالایش در مقادیر دامنه و قرار دادن کلاس های پارامتر جدید ضروری است.

1. مقدمه

در سازه های بتونی مسلح ، محلول قلیایی موجود در منافذ بتونی محیط مناسبی را برای محافظت از میلگردها در برابر خوردگی فراهم می کند. این محیط قلیایی (pH نزدیک به 12.5) تشکیل یک فیلم غیرفعال متشکل از اکسیدهای آهن را فراهم می کند که آنها را می پوشاند و محافظت می کند. با این وجود ، بتن یک ماده متخلخل غیر اشباع متوسط ​​و خارجی مانند کربن دی اکسید ، در مناطق شهری و کلریدها ، در محیط دریایی ، اگرچه در شبکه متخلخل بتونی نفوذ کرده و با رسیدن به آرماتورها ، شرایط را برای شروع خوردگی ایجاد می کنند. پردازش ، هنگامی که این عوامل قادر به از بین بردن این فیلم منفعل [1] ، [2] ، [3] ، [4] ، [5] ، [6] باشند.

به محض شروع و پیشرفت خوردگی آرماتور ، محصولات خوردگی تشکیل شده و در اطراف نواحی کاتدی روی سطح میله ها جمع می شوند. از این فرآیند ، تنش شعاعی در رابطه با محور نوار ایجاد می شود که منجر به سه اثر اصلی می شود: اول ، مقطع آرماتور به تدریج کاهش می یابد ، بر خصوصیات مکانیکی میله ها تأثیر می گذارد و استحکام کششی آن را کاهش می دهد ، عمدتا از نظر شکل پذیری آن. ثانیا ، محصولات خوردگی مستقر در سطح آرماتور باعث ایجاد تنش در بتن می شوند. از این مکانیسم ، که به بتن تغییر شکل پلاستیکی محدود متصل است ، ترک های بتونی ظاهر می شوند ، که اوج آن روی پوشاندن پوشش بتونی ، تقویت کننده نفوذ عوامل تهاجمی از محیط و در نتیجه افزایش روند تخریب سازه است. سرانجام ، نکته سوم مربوط به گمشده یکپارچه سازی در سیستم بتونی-فولادی است. به این معنا ، گم شدن پیوستن آرماتور به بتن باعث اختلال در انتقال بارها بین عناصر سازه ای [1] ، [2] ، [3] ، [4] ، [5] ، [6] ، [7] ، [ 8] ، [9] ، [10].

توجه؛ (این ترجمه توسط نرم افزار انجام شده و ویرایش نشده است و احتمال وجود اشتباه در آن وجود دارد. در صورت ثبت سفارش، ترجمه توسط مترجمین مجرب انجام خواهد شد. برای مشاهده نمونه ترجمه های تخصصی و اخیر مترجمین جهت اطمینان از کیفیت ترجمه، اینجا کلیک نمایید.)

Abstract

As reinforcement corrosion due to chlorides action is the main cause degradation of reinforced concrete structures in marine environment, concrete electrical resistivity has been used as a non-destructive methodology in order to evaluate the service life of these structures, since it is a simple and fast field methodology that presents confiable results. At this point, many works have been carried out in order to stablish a correlation between concrete electrical resistivity and chlorides penetration. However, observing the literature and standards about this issue it was noted significant differeces between the values presented for stablish this correlation. Furthermore, a significant part of the literature studies were conducted under controlled laboratory conditions, which can differ from the real aggressiveness that a structure is exposed. Thus, this paper presents a new proposal of range values and classes between the chlorides penetration and the concrete surface electrical resistivity, based on the analysis of real chloride profiles from structures present for more than 40 years in different marine aggressive zones under natural degradation. The results shown that standard parameters were close from the values proposed in this work; however a refinement in the range values and the insertion of new parameter classes are necessary for better evaluation of chlorides penetration in concrete structures present in marine environment.

1.Introduction

In reinforced concrete structures the alkaline solution present on concrete pores promotes a suitable environment for rebars protection against corrosion. This alkaline environment (pH close to 12.5) enables the formation of a passivating film composed of Iron Oxides that cover and protect them. Nevertheless, concrete is a non-saturated porous medium and external agents such as Carbon Dioxide, in urban areas, and chlorides, in marine environment, penetrate though concrete porous network and, when reach the reinforcements ends up creating conditions to the beginning of the corrosion process, once this agents are capable to destroy this passivanting film [1], [2], [3], [4], [5], [6].

As soon as reinforcement corrosion starts and progress, corrosion products are formed and accumulate around the cathode zones on bars surface. From this process radial tension are produced in relation to the bar axis leading to three main effects: first, the reinforcement cross section is gradually reduced, impacting the bars mechanical properties and reducing its tensile strength, mainly in terms of its ductility; secondly, the corrosion products settled on reinforcement surface produce tension on concrete. From this mechanism, allied to concrete limited plastic deformation, concrete cracks appear, culminating on the concrete cover spalling, potentiating the ingress of aggressive agents from the environment and, consequently, speending up the structure degradation process. Finally, the third point is related to the lost of the monolithism in the concrete-steel system. In this sense, the lost of the reinforcement adherence to the concrete impair the transference of loads between structural elements [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10].