ניתוח ישימות שיטות הערכה מורפולוגית פרמטרים של פסי פלדה מאוכלת

קורוזיה של סרגל פלדה היא אחת הסיבות העיקריות להידרדרות של מבנה בטון, והיא נגרמת על ידי חדירה carbonation ו/או כלוריד בטון. בטון carbonation, קורוזיה נוטה להיות מוכללת; תוך כדי חדירה כלוריד, הוא הופך להיות יותר מקומי^1,2. לא משנה מהן הסיבות, קורוזיה סדקים מכסה בטון של הרחבת מעגל קורוזיה מוצרים, מתדרדר הקשר בין בר פלדה ובטון שמסביב שלה, חודר את סרגל צף, מקטין את הבר שטח חתך הרוחב במידה ניכרת^3,4.

בשל אי-אחידות מבנית מבטון ווריאציות בסביבת שירות, קורוזיה של סרגל פלדה מתרחשת באופן אקראי על פני השטח שלו, לאורכו עם ודאות. בניגוד קורוזיה אחידה כללית הנגרמת על ידי carbonation בטון, קורוזיה pitting הנגרמת על ידי כלוריד ההפרעה גורמת חדירה התקפה. יתר על כן, זה גורם המקטע שיורית של בר מאוכלת כדי להשתנות במידה ניכרת בין סרגל משטח ואורך. כתוצאה מכך, הבר ירידה ומשפרים כוח ובר. מחקר מקיף בוצעה לחקור את ההשפעות של קורוזיה על תכונות מכאניות של פלדה בר^{5,6,7,8,9,10, 11,12,13,14,15}. עם זאת, פחות תשומת לב ניתנה שיטות מדידת מורפולוגית פרמטרים ומאפיינים קורוזיה של מוטות פלדה.

יש חוקרים השתמשו אובדן מסת כדי להעריך את כמות קורוזיה של פלדה בר^5,10,11,14. עם זאת, בשיטה זו ניתן להשתמש רק לקביעת הערך הממוצע של הסעיפים שיורית, אי אפשר לאמוד את ההפצה של הסעיפים לאורכו. ז’ו, פרנקו השתפרו שיטה זו על ידי חיתוך פלדה בר יחיד לתוך סדרה של מקטעים קצרים ולאחר שקילה כל קטע כדי לקבוע וריאציות של האזורים של הסעיפים שיורית לאורך שלו^13,אורך¹⁴. עם זאת, שיטה זו גורמת הפסד נוסף של החומר פלדה במהלך החיתוך, לא יכול לגעת המקטע שיורית מינימלית של הבר מאוכלת בדיוק, אשר חולש על יכולתה מיסב. Caliper ורניה משמש גם כדי למדוד פרמטרים גיאומטריים של פלדה בר^14,15. עם זאת, הסעיף שיורית של בר מאוכלת סדיר, תמיד יש סטייה משמעותית בין הממדים סקציות בפועל הסלסולים של בר מאוכלת. בהתבסס על חוק ארכימדס, קלארק. et al. אימץ את שיטת ניקוז כדי למדוד את הסעיפים שיורית של בר מאוכלת לאורכו, אך תזוזה של הבר נשלטה באופן ידני ללא דיוק משמעותי במקרה הזה,¹¹. Li. et al. שיפור שיטה ניקוז זו באמצעות מנוע חשמלי לשלוט באופן אוטומטי העקירה של סרגל פלדה ותוצאות מדד מדויק יותר¹⁶. לבסוף, במהלך השנים האחרונות, עם התפתחות 3D בסריקה בטכנולוגיה, שימש בשיטה זו כדי למדוד את הממדים גיאומטרי של פלדה בר^17,18,19,20. באמצעות סריקת תלת-ממד, קוטר, אזור שיורית, centroid, אקסצנטריות, מומנט התמד, קורוזיה חדירה של סרגל פלדה ניתן בדיוק לרכוש. למרות חוקרים השתמשו בשיטות אלה במסגרות שונות ניסיוני, לא התקבלה השוואה והערכה של השיטות שלהם דיוק, התאמה, ישימות.

קורוזיה, במיוחד pitting קורוזיה, בהשוואה כללית קורוזיה, לא רק משנה את התכונות המכאניות של ברים מאוכלת אלא גם פוחתת השארית הנושאת קיבולת וחיי השירות של מבני בטון. מדידות מדויקות יותר של הפרמטרים מורפולוגי של מוטות פלדה מאוכלת עבור ההשתנות המרחבית של קורוזיה לאורך סרגל אורך הם הכרח עבור הערכות יותר סביר של בר תכונות מכניות. זה יעזור לך. להעריך את הבטיחות והאמינות של בטון מזוין מבנים (RC) פגום על-ידי קורוזיה ליתר דיוק^{21,22,23,24,25,26 ,27,28,29}.

פרוטוקול זה משווה בין חמש השיטות שנדונו למדידת הגיאומטריה ואת כמות קורוזיה של סרגל פלדה. יחיד, 500 מ מ אורך ו 14 מ מ קוטר, רגיל בר עגול היה משמש את הדגימה, נתון מואצת קורוזיה במעבדה. מורפולוגיה שלה וברמת קורוזיה נמדדו בזהירות לפני ואחרי באמצעות כל אחת מהשיטות, לרבות אובדן מסת, של caliper ורניה, ניקוז מדידות, 3D סריקת רנטגן טומוגרפיה זעירים ביותר (XCT). לבסוף, הוערכו את ישימות ואת התאמתו של כל אחד.

זה צריך להיות ציין כי פסי משונן מוטבע בטון, הברים לא רגיל חשופים לאויר, נמצאים בדרך כלל בשימוש מבני הבטון ונחשפו בפני קורוזיה. עבור סרגלי משונן, caliper ורניה לא ניתן בקלות להחיל. כי הסורגים האלה לאכל בבטון, חדירה משטח שלהם הוא לא סדיר יותר בהשוואה ל ברים נחשפים אוויר¹¹. עם זאת, פרוטוקול זה מכוון לעבר תחולתה של ניתוח של שיטות מדידה שונות על הבר אותו; לכן, זה משתמש בר רגיל עירום הדגימה כדי לחסל את ההשפעה של הצלע, בטון אי-הומוגניות על מדידות פרמטרים מורפולוגי. עבודה נוספת: מדידת מאוכלת ברים משונן בשיטות אחרות עשויים להתבצע בעתיד.