Diagnostika korozního napadení oceli v betonu

Eva Kalabisová

Doctoral thesis

Diagnosis of Corrosion Attack of Steel in Concrete

Abstract:

Během provozní životnosti působí na ocel v betonu mnoho vlivů, které zvyšují původní nízkou korozní agresivitu prostředí a dochází ke koroznímu napadení. Rozvoj korozního napadení výztuže z nelegované oceli patří k příčinám nejzávažnějších poruch provozní spolehlivosti železobetonových konstrukcí a nejčastěji limituje jejich celkovou životnost. Průběh korozních procesů oceli zabudované výztuže je ovlivňován mnoha faktory. S narůstající dobou provozu konstrukce se projevují tyto vlivy stále intenzivněji a často jsou jimi zesíleny také další negativní faktory, například některé konstrukční a projekční vady. Oblast dopravy a dopravní infrastruktury je v různých zemích spojena s výrazně vyššími korozními ztrátami než jiná hospodářská odvětví. Cestou ke snížení ztrát je nepřetržité zdokonalování metod k detekci korozního napadení zabudované výztuže. Na základě údajů z odborné literatury je vypracován přehled o současném poznání problematiky korozního napadení zabudovaných výztuží a jejího nedestruktivního sledování. Je podána charakteristika korozního prostředí betonu (porové vody), popsán vliv faktorů ovlivňujících iniciaci korozního procesu, tj. vliv složek cementu, kameniva a vody, dále vliv chloridů, karbonatace, bludných proudů, betonu . Jsou popsány metody používané ke sledování korozního napadení a jejich výhody či nevýhody pro použití v provozních podmínkách. Další část práce je věnována možnostem zlepšení interpretace dat naměřených poločlánkovou metodou a faktorům, které mají význam pro správné postupy měření. Byl vypracován přehled doporučení pro použití metody měření poločlánkových potenciálů v praxi a naznačen směr dalšího výzkumu podmínek iniciace korozního napadení v zásaditém prostředí za přítomnosti chloridů.

Abstract:

During service life time of reinforced concrete construction is rebar in concrete exposed to many factorss, which increase the primary low corrosion aggressiveness of the environment and leads to corrosion attack. The development of corrosion attack of mild steel rebars is one of the causes of the most serious failures of operational reliability of reinforced concrete structures and most often limits their total service life. The corrosion processes of the steel of the embedded reinforcement are influenced by many factors. With the increasing operating time of the structure, these effects become more and more intense and often also amplify other negative factors, such as some design and design defects. The transport and infrastructure sectors in various countries are associated with significantly higher corrosion costs than other economic sectors. The way to reduce of costs is continually improve of non-destructive methods for detecting corrosion attack of embedded steel in concrete. Based on data from the literature, an overview of the current knowledge of the corrosion attack of embedded reinforcement and its non-destructive monitoring is prepared. The characteristics of the corrosive environment of concrete (pore solution) are described, the influence of initiation factors of the corrosion process is described, ie the influence of cement, aggregates and water, chlorides, carbonation, stray currents and positive factors – use of inhibitors and careful maintenance of reinforced concrete. Methods used to monitoring of corrosion attack and their advantages or disadvantages for use in operating conditions are described. Another part of thesis is devoted to the possibilities of improving the interpretation of data measured by the half-cell method and factors that are important for correct measurement procedures. An overview of recommendations for the application of the method of measuring half-cell potentials in practice was drawn up and the direction of further research into the conditions of corrosion attack initiation in alkaline environment in the presence of chlorides was outlined.

Keywords

zabudovaná ocelová výztuž, koroze, beton, diagnostika korozního napadení, poločlánková metoda

Keywords

reinforced steel embedded in concrete, corrosion, concrete, diagnosis of corrosion atack, half-cell method

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 9. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 3. 12. 2019
• Supervisor: Stanislav Lasek
• Reader: Pavol Koštial, Vladislav Hrdoušek, Jitka Podjuklová

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Doctoral programme:
Materiálové vědy a inženýrství