Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Badania elektrochemiczne stali zbrojeniowej chronionej powłoką cynkową w kontakcie z cieczą porową betonu

Electrochemical tests of reinforcing steel protected with galvanized coating in contact with concrete pore solution
Widok stanowiska pomiarowego do przeprowadzenia badania polaryzacyjnego próbki pręta zbrojeniowego
Widok stanowiska pomiarowego do przeprowadzenia badania polaryzacyjnego próbki pręta zbrojeniowego
Rys. archiwum autorów

Cynkowanie zbrojenia ma istotny wpływ na wydłużenie trwałości elementów żelbetowych. Jednakże zastosowanie w betonie ocynkowanych prętów zbrojeniowych może wywoływać również niepożądane skutki.

Ochrona powłokowa zbrojenia w betonie jest na świecie popularnym sposobem bezpośredniej ochrony prętów zbrojeniowych przed korozją [1]. Obecnie najczęściej - oprócz powłok epoksydowych - jako zabezpieczenie stali zbrojeniowej w betonie stosuje się ogniowe powłoki cynkowe [2].

Mimo że ocynkowane pręty zbrojeniowe wprowadzane są do konstrukcji betonowych od kilkudziesięciu lat, to jednak w Polsce w zasadzie nie wykonuje się konstrukcji z ocynkowanym zbrojeniem. Trudno również w krajowych czasopismach znaleźć publikacje poruszające od strony badawczej problemy ochrony powłokowej zbrojenia w betonie, chociaż opublikowano wiele artykułów dotyczących badań powłok cynkowych na stali w środowiskach innych niż beton [3], [4], [5].

Przeczytaj też: Ocena stanu granicznego zmęczenia konstrukcji żelbetowych w ujęciu norm krajowych i europejskich

Analiza literaturowa wskazuje [1], [6], że cynkowanie zbrojenia wpływa na wydłużenie trwałości elementów żelbetowych. Istnieje jednak ryzyko korozji cynku w świeżej mieszance betonowej.

Wynika to z faktu, że cynk w roztworach o pH > 13,3 zaczyna korodować [1], w przeciwieństwie do stali nieocynkowanej, która przy wysokim pH jest w stanie pasywnym. Jest to istotne zagrożenie, ponieważ odczyn świeżej mieszanki betonowej charakteryzuje pH = 12,5–13,5 [7].

W niniejszym artykule:

  • podjęto próbę oceny problemu korozji stali zbrojeniowej w świeżej mieszance betonowej, odwzorowując beton roztworem syntetycznej cieczy porowej o pH = 13,4,
  • wykonano pomiary metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej na próbce ocynkowanego pręta zbrojeniowego,
  • oraz skupiono uwagę na ocenie zmian szybkości korozji w funkcji czasu.

Czas trwania serii pomiarów ograniczono do pierwszych 4 godz. od momentu zanurzenia próbki w roztworze cieczy porowej.

O czym przeczytasz w artykule?Abstrakt

Przygotowanie próbek do badania, stanowisko pomiarowe i metodyka badań

Wyniki badań impedancyjnych i ich analiza

W artykule opisano badania wpływu czasu na zachowanie ocynkowanej stali zbrojeniowej w kontakcie z syntetyczną cieczą porową betonu. Przedmiotem badań był gładki pręt zbrojeniowy ze stali gatunku St3S. Pręt poddano procesowi cynkowania ogniowego. Uzyskano powłokę gr. 100 mm. Wyciętą z ocynkowanego pręta próbkę stali zanurzono w roztworze cieczy porowej o pH = 13,4. W ciągu 4 godzin od zanurzenia próbki w roztworze wykonano w układzie trójelektrodowym serię 6 pomiarów metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej.

Electrochemical tests of reinforcing steel protected with galvanized coating in contact with concrete pore solution

The article describes a study of the impact of time on the behavior of galvanized reinforcing steel in contact with synthetic concrete pore solution. The object of study was a smooth rebar made of St3S steel grade. Rebar was hot-dip galvanized to obtain coating thickness of 100 mm. A steel sample cut off the galvanized rebar was dipped in synthetic concrete pore solution with pH= 13.4. Within 4 hours of immersion of the sample in the solution, a series of 6 measurements were taken, using electrochemical impedance spectroscopy in a three-electrode system.

Przygotowanie próbek, stanowisko pomiarowe i metodyka badań

RYS. 1. Widok próbki pręta zbrojeniowego o średnicy 8 mm: 1 – przewód elektryczny, 2 – badana elektroda, 3 – żywica epoksydowa
RYS. 1. Widok próbki pręta zbrojeniowego o średnicy 8 mm: 1 – przewód elektryczny, 2 – badana elektroda, 3 – żywica epoksydowa; rys. archiwum autorow
RYS. 2. Widok stanowiska pomiarowego: 4 – badana elektroda, 5 – elektroda pomocnicza, 6 – elektroda odniesienia, 7 – kapilara Ługina, 8 – pojemnik, 9 – syntetyczna ciecz porowa, 10 – potencjostat
RYS. 2. Widok stanowiska pomiarowego: 4 – badana elektroda, 5 – elektroda pomocnicza, 6 – elektroda odniesienia, 7 – kapilara Ługina, 8 – pojemnik, 9 – syntetyczna ciecz porowa, 10 – potencjostat

Przedmiotem badań był pręt zbrojeniowy o średnicy 8 mm ze stali gładkiej gatunku St3S. Ze względu na to, że nie ma żadnych krajowych przepisów ani zaleceń dotyczących cynkowania prętów zbrojeniowych, zdecydowano się potraktować pręty zbrojeniowe jak zwykłe produkty stalowe do cynkowania.

12-metrowe pręty zostały pocięte na 1,5-metrowe odcinki z przyspawanymi na jednym z końców uchwytami do zamocowania w trakcie zanurzania w stopionym cynku.

Bezpośrednio przed zasadniczym procesem cynkowania pręty zostały mechanicznie oczyszczone, wytrawione przez zanurzenie w roztworze kwasu solnego i umieszczone w suszarni w celu usunięcia resztek kwasu.

Pręty wprowadzano do wanny cynkowniczej w pozycji pionowej.

Kąpiel w stopionym cynku o temp. ok. 450˚C trwała 2 min.

W wyniku cynkowania ogniowego na każdym z prętów uzyskano powłokę ochronną gr. ok. 100 mm.

Z ocynkowanych prętów wycięto metalową próbkę dł. 50 mm (RYS. 1). Jeden z końców próbki zaopatrzono w przewód elektryczny umożliwiający podłączenie do układu pomiarowego.

W celu wyznaczenia powierzchni czynnej elektrody badanej oba końce próbki zostały zatopione w żywicy epoksydowej.

Badania polaryzacyjne przeprowadzono na stanowisku pomiarowym pokazanym na RYS. 2.

Ocynkowana próbka stali zbrojeniowej stanowiła elektrodę badaną.

Elektrodę pomocniczą wykonano w formie walcowej siatki ze stali odpornej na korozję.

Trzecią elektrodę stanowiła elektroda odniesienia (Cl/AgCl, Ag), która została wprowadzona do układu przez kapilarę Ługina.

Trzy elektrody zostały umieszczone w pojemniku wypełnionym syntetyczną cieczą porową i podłączone do potencjostatu.

Jako syntetyczną ciecz porową zastosowano roztwór wodorotlenków 0,06 M KOH + 0,2 M NaOH + 0,001 M Ca(OH)2 o pH=13,4 [8].

W tak przygotowanym układzie pomiarowym, po ustabilizowaniu się potencjału na poziomie zmienności 0,1 mV/s, wykonano serię 6 pomiarów metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS).

Badania prowadzono w trybie potencjostatycznym, w odstępie 30 min, 60 min i 90 min, w zakresie częstotliwości 0,02 Hz-100 kHz.

Stosowano sinusoidalny sygnał zaburzający o amplitudzie potencjału 10 mV względem potencjału korozyjnego.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

 

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 4/2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »



Tych fachowców najczęściej poszukują Polacy »

Ogromna skuteczność tłumienia hałasu! Sprawdź »

3/4 Polaków deklaruje, że potrzebuje fachowca do wykonania pracy w domu lub mieszkaniu. Najczęściej poszukiwanym jest...
czytaj dalej »

Jak skutecznie wytłumić dźwięki w pomieszczeniach? Czym zaizolować podłogi, ściany i sufity? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Co warto wiedzieć o polimocznikach?

Doskonałe rozwiązanie do izolacji dachów płaskich »

Technologia polimoczników oparta jest na zastosowaniu dwuskładnikowych powłok nakładanych metodą natrysku... czytaj dalej » Hydroizolacja dachów odbywa się przy pomocy wałków lub natryskowo - najlepszą w danym przypadku metodę dobiera się... czytaj dalej »

Ochroń wnętrze domu przed silnym słońcem » »


Markizy, żaluzje, pergole, rolety - które rozwiązanie sprawdzi się w Twoim przypadku? ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Akustyczne płyty ścienne i sufitowe »

Energooszczędne płyty warstwowe z izolacją z wełny mineralnej o unikalnych właściwościach przeciwpożarowych i strukturalnych...  czytaj dalej »


Jak zabepieczyć ocieplenie przed rwącym wiatrem?

Wykańczasz dom i potrzebne Ci wysokiej jakości materiały?

Siły działające na wybrany system ociepleń przenoszone są zarówno przez zaprawę klejową, jak i łączniki fasadowe. Dzięki...
czytaj dalej »

Dopasuj rozwiązanie do Twoich potrzeb i rodzaju wykonywach prac... czytaj dalej »

Jak trwale zabezpieczyć budynki przed wodą?

Skutecznie zabezpiecz budowane konstrukcje przed pożarem »

Rozwijamy kreatywne rozwiązania dla osiągniecia pożądanego sukcesu nawet w przypadku specjalnych projektów czytaj dalej » Masywne elementy budowlane w starych obiektach często nie spełniają wymagań przeciwpożarowych określonych w obowiązujących przepisach. czytaj dalej »

Jak naprawić przeciekający dach lub balkon?


Nowoczesne technologie umożliwiają łatwą i szybką aplikację produktu, co pozwala zmniejszyć koszty i skrócić czas wykonania prac. ZOBACZ »



dr hab. inż. Mariusz  Jaśniok
dr hab. inż. Mariusz  Jaśniok
Autor jest adiunktem w Katedrze Konstrukcji Budowlanych Politechniki Śląskiej, ­absolwentem Wydziału Budownictwa Politechniki Śląskiej. Specjalizuje się w metodach elektrochemicznej regeneracji bet... więcej »
mgr inż. Jacek  Kołodziej
mgr inż. Jacek  Kołodziej
Autor jest doktorantem w Katedrze Konstrukcji Budowlanych Politechniki Śląskiej. Zajmuje się problemami diagnostyki korozyjnej żelbetu. więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
7/8/2019

Aktualny numer:

Izolacje 7/8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Wtórne hydroizolacje poziome
  • - Mocowanie elewacji wentylowanych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.