Zhodnocení vlivu koroze žárově zinkované oceli na soudržnost hladkých prutů s betonem třídy „NSC“

Abstract

53 Czech AssociaƟon of Corrosion Engineers ÚVODKoroze výztuže z uhlíkové oceli v betonu kontaminovaného chloridy je i v současnosti velice zásadním problémem korozního inženýrství. Protože rychlost šíření chloridové fronty zvlhčenou pórovitou strukturou betonu je obvykle vyšší než průběh karbonatace, doplácí na tento korozní problém především vyztužené betonové konstrukce v blízkosti dálnic a silnic (vliv použití rozmrazovacích solí) nebo konstrukce poblíž mořských nebo brakických vod [1][2][3].Lokalizované korozní poškození způsobené nadkritickým množstvím chloridových anionů v blízkosti nechráněné výztuže z uhlíkové oceli vyvolává růst objemných korozních produktů železa. Tyto objemové změny poškozují okolní beton lokálními trhlinami a způsobují jeho odpadávání. Tato skutečnost rozsáhlé korozní poškození ještě urychluje [4][5][6].Protože tento problém vyžaduje vždy včasná a nákladná sanační opatření, jsou dodnes diskutovány různé možnosti ochrany výztuže, které by zajistily požadovanou životnost staveb (někdy i na 100 let) bez nutnosti sanačních opatření. Nejčastěji se prodlužu-je doba do aktivace uhlíkové oceli v kritických místech staveb zvyšováním krycí vrstvy betonu. Ovšem záměrné navyšování krycí vrstvy betonu má svoje technologické i ekonomické limity a nemůže zajistit vysokou životnost konstrukce [1,3].Obvyklé vysoké úspešnosti dosahuje katodická ochrana, ovšem tuto techniku nelze často využít všude a patří mezi nákladnější ochranná opatření [1,4]. Využití adsorbčních inhibitorů koroze uhlíkové oceli je velice diskutabilním řešením. Je totiž velice obtížné udržovat dostatečnou koncentraci inhibitorů na povrchu ocelové výztuže v průběhu návrhové doby životnosti konstrukce [5]. Úspěšné využití plnoprůřezových korozivzdorných ocelí s podmínkou jejich nezokujeného povrchu je také bohužel pro stavební průmysl z ekonomického důvodu problematické [7]. Experimentální testování odolnosti uhlíkových ocelí plátovaných vhodným typem korozivzdorné oceli s nezokujeným povrchem prokázalo vysokou odolnost v modelových pórových roztocích siZhodnocení vlivu koroze žárovì zinkované oceli na soudržnost hladkých prutù s betonem tøídy "NSC"The assessment of the impact of corrosion of galvanised steel on bond strength of plain bars with "NSC" concrete

Influence of calcium cations on the corrosion behavior of hot-dip galvanized steel in model concrete pore solutions

“…Na základě uvedených výsledků je vhodné uvažovat použití žárově zinkované výztuže do betonu pouze s další povrchovou úpravou, která by zabránila korozi povlaku v aktivním stavu za vývoje vodíku. Vývoj vodíku může zvýšit pórovitost cementového tmelu na fázovém rozhraní a snížit soudržnost takto povlakované výztuže s betonem [57][58][59][60]. Z ekonomických důvodů připadá v úvahu použití především konverzních povlaků.…”

The impact of produced hydrogen gas and calcium zincate on changes of porous structure of cement paste in the vicinity of hot-dip galvanized steel

“…O důležitých skutečnostech spojených s použitím této výztuže panují ještě dramatičtější spory, než tomu bylo u povlaků organických, což opět vychází ze vzájemně rozporuplných výsledků odborných prací. Stále se diskutuje hlavně [4,10]:…”

“…Diskutován je hlavně vliv úvodního korozního poško-zení na soudržnost. Zinek totiž koroduje v čerstvém (rozpracovaném) cementovém tmelu (pH ~ 13,0) za vý-voje vodíku (produkt katodické korozní reakce), viz (1) [10,[13][14][15].…”

“…Snížení soudržnosti u hladké pozinkované výztuže bylo zdokumentováno např. v pracích [10,24] a u žebírkované výztuže (B500B) např. v práci [25].…”

The influence of total reinforcement anchorage length on misinterpretation of the impact of hot-dip galvanised steel corrosion on its bond strength with concrete

“…Proto do popředí vystupuje otázka, zda odkryté intermetalické fáze Fe-Zn vlivem odkorodování čisté vrstvy zinku (externí vrstva tzv. η fáze) nebo její absencí (vliv vnějších parametrů procesu žárového zinkování) zajišťují adekvátní ochranu podkladové oceli [3,5,13].…”