Corrosion behavior of steel reinforcement in concrete exposed to composite chloride–sulfate environment

رفتار خوردگی تقویت کننده فولاد در بتن قرارگرفته در معرض محیط ترکیبی کلرید-سولفات

ABSTRACT

The corrosion of steel reinforcement in concrete is the most significant durability problem encountered in reinforced concrete structures. The concomitant presence of sulfate ions may affect chloride induced corrosion of steel reinforcement in concrete. In this paper the outcome of a comprehensive experimental investigation is presented wherein corrosion performance of steel reinforcement in concrete exposed to composite solutions of chloride and sulfate ions has been evaluated. In this investigation, concrete specimens with a centrally embedded steel bar have been prepared from two types of cement namely ordinary Portland cement (OPC) and Portland pozzolana cement (PPC), four w/c ratios and one type of steel reinforcement. The reinforced concrete specimens have been exposed to composite solutions of chloride and sulfate ions of different concentrations. Further in order to evaluate the effect of cation type associated with sulfate ions on corrosion parameters, sodium sulfate and magnesium sulfate were used individually with sodium chloride in the preparation of composite solutions. After exposure, the different corrosion parameters namely half-cell potential, relative resistivity and corrosion current density have been measured. From the results, it was observed that the specimens made with PPC exhibited higher values of relative resistivity and lower values of corrosion density as compared to those made with OPC in all the composite solutions. Further opposite behavior was observed between composite solutions of sodium chloride with magnesium sulfate and sodium chloride with sodium sulfate in terms of variations in relative resistivity and corrosion current density for both OPC and PPC. In addition on the basis of results of analysis of variance, the effect of different parameters on relative resistivity and corrosion current density in composite solutions of sodium chloride and magnesium sulfate and that in composite solutions of sodium chloride and sodium sulfate has also been evaluated.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

خوردگی تقویت کننده فولاد در بتن، مهم ترین مسئله مرتبط با دوام است که در سازه های بتنی مسلح با آن برخورد می شود. حضور مداوم یون های سولفات ممکن است بر خوردگی کلریدی تقویت کننده فولادی در بتن اثر بگذارد.

در این مقاله، نتایج یک بررسی عملی جامع ارائه می شود که در آن، عملکرد خوردگی تقویت کننده فولادی در بتن قرار گرفته در معرض محلول های مرکب از یون های کلرید و سولفات ارزیابی شده است. در این بررسی، نمونه های بتنی دارای یک میله فولادی قرار داده شده در مرکز، از دو نوع سیمان به نام سیمان پورتلند عادی (OPC) و سیمان پورتلند پوزولانی (PPC)، چهار نسبت w/c و یک نوع تقویت کننده فولادی تهیه شده است.

نمونه های بتنی مسلح، در معرض محلول های ترکیبی از یون های کلرید و سولفات با غلظت های مختلف قرار داده شده اند. بعلاوه، به منظور ارزیابی اثر نوع کاتیون مربوط به یون های سولفات روی پارامترهای خوردگی، سولفات سدیم و سولفات منیزیم بطور مجزا با کلرید سدیم برای تهیه محلول های مرکب بکار برده شدند. پس از در معرض قرار دادن، پارمامترهای مختلف خوردگی یعنی پتانسیل الکتریکی، ضریب مقاومت نسبی و چگالی جریان خوردگی اندازه گیری شده اند. نتایج نشان داد که نمونه های ساخته شده با PPC مقادیر بالاتری از ضریب مقاومت نسبی و مقادیر کمتری از چگالی خوردگی در مقایسه با نمونه های ساخته شده با OPC در همه محلول های مرکب از خود نشان دادند. هم چنین، رفتار متضادی بین محلول های مرکب از کلرید سدیم با سولفات منیزیم و کلرید سدیم با سولفات سدیم برحسب تغییرات در ضریب مقاومت نسبی و چگالی جریان خوردگی برای OPC و PPC مشاهده شد.

بعلاوه، بر اساس نتایج تحلیل واریانس، اثر پارامترهای مختلف بر ضریب مقاومت نسبی و چگالی جریان خوردگی در محلول های مرکب از کلرید سدیم و سولفات منیزیم و هم چنین در محلول های مرکب از کلرید سدیم و سولفات سدیم نیز ارزیابی شده اند.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.