CZ303543B6 - Vyztužený beton a zpusob jeho výroby - Google Patents

Vyztužený beton a zpusob jeho výroby Download PDF

Info

Publication number
CZ303543B6
CZ303543B6 CZ20022593A CZ20022593A CZ303543B6 CZ 303543 B6 CZ303543 B6 CZ 303543B6 CZ 20022593 A CZ20022593 A CZ 20022593A CZ 20022593 A CZ20022593 A CZ 20022593A CZ 303543 B6 CZ303543 B6 CZ 303543B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
steel
concrete
reinforcement
steel surface
reinforced concrete
Prior art date
Application number
CZ20022593A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20022593A3 (cs
Inventor
Kevin Glass@Gareth
Reddy@Barti
Robert Buenfeld@Nicholas
Franklyn Viles@Robert
Original Assignee
Imperial College Of Science Technology And Medicine
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imperial College Of Science Technology And Medicine filed Critical Imperial College Of Science Technology And Medicine
Publication of CZ20022593A3 publication Critical patent/CZ20022593A3/cs
Publication of CZ303543B6 publication Critical patent/CZ303543B6/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10—Coating or impregnating
    • C04B20/1055—Coating or impregnating with inorganic materials
    • C04B20/1066—Oxides, Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/4505—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application
    • C04B41/4564—Electrolytic or electrophoretic processes, e.g. electrochemical re-alkalisation of reinforced concrete
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/60—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only artificial stone
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/015—Anti-corrosion coatings or treating compositions, e.g. containing waterglass or based on another metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/26—Corrosion of reinforcement resistance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F2201/00—Type of materials to be protected by cathodic protection
    • C23F2201/02—Concrete, e.g. reinforced

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
  • Packaging Of Machine Parts And Wound Products (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Popisuje se vyztužený beton, který je charakteristický tím, že obsah dutin v betonu na povrchu ocelového vyztužení je menší, než 0,8 % plochy oceli, pricemž kolem povrchu oceli je nanesen povlak tuhé zásady. Zpusob výroby ocelí vyztuženého betonu, pri kterém se snižuje koroze ocelového vyztužení, spocívá v tom, že koroze ocelového vyztužení se snižuje prostrednictvím prítomnosti vrstvy tuhé zásady na povrchu oceli. Zpusob obsahuje vytvorení vyztuženého betonu, ve kterém dutiny na povrchu oceli tvorí méne, než 0,8 % plochy oceli, a vedení stejnosmerného elektrického proudu mezi anodou a vyztužením jako katodou pro vytvorení vrstvy tuhé zásady na povrchu oceli pred vytvrzením betonu, pricemž vrstva má tlouštku alespon 1 .mi.m a pokrývá alespon 20 % povrchu oceli.

Description

Oblast techniky
Vynález se týká vyztuženého betonu, který má zvýšenou odolnost vůči korozi.
Vynález se rovněž týká způsobu výroby oceli vyztuženého betonu, pri kterém se snižuje koroze ocelového vyztužení.
Dosavadní stav techniky
Ocelové vyztužení v betonu je obvykle chráněno proti korozi pasivním filmem, tvořícím se na jeho povrchu v zásaditém prostředí v betonu. Nicméně v průběhu času se může zásaditost vlivem atmosférického oxidu uhličitého vytratit a výsledkem může být koroze, způsobená buď touto ztrátou zásaditosti, nebo kontaminaci betonu agresivními ionty, jako například chloridy. Oba tyto procesy způsobují nestálost pasivního ochranného filmu.
Když je beton vysoce zásaditý, snese nízkou úroveň chloridových iontů, aniž by začala koroze oceli. Nicméně čím vyšší je obsah chloridů, tím větší je riziko chloridy vyvolané koroze. Obsah chloridů, který má za následek vznik koroze, představuje mezní úroveň chloridů. Začátek koroze může být zjištěn elektricky a je nápadný náhlým zvýšením elektrického proudu. Bylo popsáno, že obsah chloridů nad 0,2 % z hmotnosti cementu vyvolá korozi v mnoha vyztužených betonových strukturách.
Proto tedy bylo dříve navrhováno odstraňovat chloridy nějakým elektrochemickým procesem. Tento proces byl popsán ve spise WO 98/35 922 a v patentech EP 200 428 a EP 398 117 a zahrnuje průchod elektrického proudu betonem za užití napětí od 3 do 15 voltů mezi vnější dočasnou anodou a ocelovým vyztužením v betonu jako katodou. Účelem je způsobit migraci chloridových iontů betonem na povrch a do vrstvy elektrolytu, která byla umístěna na povrchu.
Již dříve bylo popsáno, že faktorem, ovlivňujícím vznik koroze v chloridy kontaminovaném betonu, jsou vzduchové dutiny. Beton typicky obsahuje kolem 1,5 % objemových zachyceného vzdu35 chu. Přítomnost dutin na povrchu oceli zvyšuje riziko, že bude lokální prostředí změněno přítomností chloridových iontů a budou vytvořeny podmínky, za kterých je pasivní film nestálý. Pevné hydratační produkty cementu, které v těchto místech chybí, by jinak měly korozi potlačující vlastnosti, které by zaručovaly odolnost vůči takovým změnám.
Vynález řešený problém spočívá v tom, že účinky ztráty zásaditosti působením atmosférického oxidu uhličitého, kontaminace chloridy a přítomnosti dutin v betonu znamenají, že se v průběhu času stává ocelové vyztužení náchylným ke korozi.
Předložený vynález poskytuje prostředky pro zmírnění tohoto problému, neboť je zvýšena odol45 nost oceli vůči korozi kontrolou množství vzduchových dutin v betonu a poskytnutím vrstvy pevné zásady na povrchu oceli.
Podstata vynálezu
Podle předloženého vynálezu byl vyvinut vyztužený beton, jehož podstata spočívá v tom, že obsah dutin v betonu na povrchu ocelového vyztužení je menší, než 0,8 % plochy ocelí, přičemž kolem povrchu oceli je nanesen povlak tuhé zásady.
Povlakem je s výhodou vrstva tuhé zásady na povrchu oceli.
-1 CZ 303543 B6
Vrstva má s výhodou tloušťku od 1 do 100 pm a pokrývá alespoň 20 % povrchu oceli.
Vrstva s výhodou pokrývá alespoň 60 % povrchu oceli.
Prahová úroveň obsahu chloridů je s výhodou alespoň 0,5 % hmotnosti cementu.
Jedna nebo více obětovaných anod je s výhodou připojena k ocelovému vyztužení, přičemž galvanický efekt je dostatečný pro vyvinutí proudu pro vytvoření zásady na povrchu oceli, avšak pro io zabránění vývoje plynného vodíku.
Obsah dutin v betonu na povrchu ocelové výztuže je s výhodou nižší, než 0,5 % plochy oceli.
Podle dalšího aspektu tohoto vynálezu byl dále rovněž vyvinut způsob výroby ocelí vyztuženého i? betonu, přičemž se snižuje koroze ocelového vyztužení, přičemž tato koroze ocelového vyztužení se snižuje prostřednictvím přítomnosti vrstvy tuhé zásady na povrchu oceli, přičemž způsob obsahuje:
vytvoření vyztuženého betonu, ve kterém dutiny na povrchu oceli tvoří méně, než 0,8 % plochy oceli, a vedení stejnosměrného elektrického proudu mezi anodou a vyztužením jako katodou pro vytvoření vrstvy tuhé zásady na povrchu oceli před vytvrzením betonu, přičemž vrstva má tloušťku alespoň 1 pm a pokrývá alespoň 20 % povrchu oceli,
Koroze ocelového vyztužení se s výhodou snižuje prostřednictvím přítomnosti vrstvy tuhé zásady na povrchu oceli, přičemž způsob obsahuje před litím betonu: nanesení zásady na ocel pro vytvoření vrstvy, lití betonu, a řízení podmínek lití tak, že ve vyztuženém betonu je obsah dutin v betonu na povrchu oceli menší, než 0,8 % plochy oceli.
Obsah dutin v betonu na povrchu oceli je s výhodou menší, než 0,5 % plochy oceli.
Vrstva zásady má s výhodou tloušťku alespoň 1 pm a pokrývá alespoň 20 % plochy oceli.
Vrstva tuhé zásady má s výhodou tloušťku alespoň 1 pm na oceli.
Podmínky se s výhodou řídí pro zamezení vývoje plynného vodíku.
Potenciál katody se s výhodou udržuje na úrovni pro zamezení vývoje plynného vodíku.
Činidlo, které reaguje pro vytvoření zásady, se s výhodou přidává do betonové směsi před litím betonu.
Elektrický proud se s výhodou přivádí pomocí jedné nebo více obětovaných anod připojených
4? k oceli.
Podle dalšího aspektu tohoto vynálezu byl rovněž vyvinut způsob výroby ocelí vyztuženého betonu, přičemž koroze ocelového vyztužení se elektrochemicky snižuje, přičemž tato koroze ocelového vyztužení se snižuje prostřednictvím přítomnosti vrstvy tuhé zásady na povrchu oceli, přičemž způsob obsahuje:
průchod stejnosměrného elektrického proudu mezi anodou a ocelovým vyztužením jako katodou před vytvrzením betonu po dobu dostatečnou pro vytvoření tuhé zásady na povrchu vyztužení, a zvyšování vytváření tuhé zásady pomocí jednoho nebo více následujících kroků:
- 9 .
(i) poskytnutí přídavného zdroje vápenatých iontů do směsi pro vytváření betonu, (ii) přidávání činidla pro napomáhání migraci vápenatých iontů do betonové směsi, (iii) přidávání činidla pro modifikaci morfologie hydroxidu vápenatého do betonové směsi, (iv) nanášení povlaku materiálu, bohatého na zásadu, na vyztužení před litím betonu, (v) umísťování na ocel materiálu, který reaguje s produkty katodické redukce pro vytvoření tuhé zásady na oceli, (vi) přidávání činidla na ocel před litím betonu pro reagování s roztokem v pórech v betonu pro vytváření tuhé zásady na oceli, (vii) přidávání činidla do betonové směsi, pro migraci do rozhraní oceli, kde se sráží pro vytvoře10 ní tuhé zásady, přičemž se vytváří vyztužený beton s obsahem dutin v betonu na povrchu ocelového vyztužení menším, než 0,8 % plochy oceli.
Způsob podle tohoto vynálezu s výhodou obsahuje před litím betonu nanášení tuhé zásady na 15 ocel, zejména pro vytvoření vrstvy zásady o tloušťce alespoň 1 pm a menší, než 500 pm.
Zásada se s výhodou nanáší na ocel jako disperze v nevodné kapalině.
Podle dalšího aspektu tohoto vynálezu byl rovněž vyvinut způsob výroby ocelí vyztuženého beto20 nu, přičemž koroze ocelového vyztužení se snižuje, přičemž tato koroze ocelového vyztužení se snižuje prostřednictvím přítomnosti vrstvy tuhé zásady na povrchu oceli, přičemž způsob obsahuje před litím betonu nanášení na povrch oceli činidla pro reagování s roztokem v pórech betonu pro vytvoření tuhé zásady na oceli, zejména ve formě vrstvy o tloušťce alespoň 1 pm, a poté lítí betonu, přičemž se vytváří vyztužený beton s obsahem dutin v betonu na povrchu ocelového vyztužení menším, než 0,8 % plochy oceli.
Podle dalšího aspektu tohoto vynálezu byl rovněž vyvinut způsob výroby ocelí vyztuženého betonu, přičemž koroze ocelového vyztužení se snižuje, přičemž tato koroze ocelového vyztužení se snižuje prostřednictvím přítomnosti vrstvy tuhé zásady na povrchu oceli, přičemž způsob obsahuje:
napouštění betonu vodou pro penetraci vody do betonu a průchod stejnosměrného elektrického proudu mezi anodou a ocelovým vyztužením jako katodou pro vytvoření vrstvy tuhé zásady, zejména o tloušťce alespoň 1 pm na povrchu oceli, přičemž se vytváří vyztužený beton s obsahem dutin v betonu na povrchu ocelového vyztužení menším, než 0,8 % plochy oceli.
Výhody předmětného vynálezu spočívají vtom, že vytvoření vrstvy zásady a nízký obsah dutin má za následek potlačení koroze. Tato kombinace zvyšuje mezní úroveň chloridů pro chloridy způsobenou korozi z úrovně kolem 0,2 % z hmotnosti cementu na více než 0,5 %, a dokonce více než 1,5 % nebo 2 %. To velmi zvyšuje životnost vyztuženého betonu,
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude dále vysvětlen na příkladech jeho provedení, jejichž popis bude podán 45 s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů.
Obr. 1 znázorňuje aparát, používaný v příkladech.
Obr. 2 znázorňuje vztah mezi dutinami na odlitém povrchu a dutinami na styčné ploše oceli a 50 betonu.
Obr. 3 a obr. 4 znázorňují výsledky, získané v příkladu 1.
Obr. 5 znázorňuje výsledky, získané v příkladu 2.
Obr. 6 znázorňuje výsledky, získané v příkladech 3 a 4.
Obr. 7 znázorňuje výsledky, získané v příkladu 4.
Obr. 8, obr. 9 a obr. 10 znázorňují obrazy leštěného výřezu pres ocel v betonu, vytvořené odraženými elektrony, získané pomocí elektronového sken ovací ho mikroskopu.
io
Obr. 8 znázorňuje výsledek pro srovnávací příklad 6.
Obr. 9 znázorňuje výsledek pro příklad 7 a obr. 10 zobrazuje výsledek pro příklad 8. i? Obr. 11 zobrazuje graf, znázorňující náboj prošlý v příkladu 9.
Podrobný popis vynálezu
Termín pevné zásady zahrnuje sloučeniny, jejichž nasycený roztok ve vodě má pH větší než 10. Takové sloučeniny udržují pasivní film stabilní a odolávají poklesu pH k hodnotám, kde může nastat koroze, typicky pod 8,5. Příklady zahrnují hydroxid vápenatý, gel hydrátu křemičitanu vápenatého, různé hydráty hlinitanu vápenatého a hydroxid lithný.
Termín cement v předloženém popise zahrnuje všechna pojidla v betonu.
Termín dutiny se týká prostoru, který neobsahuje žádný beton v pevné fázi, jehož maximální průměr je alespoň 100 μπι. Aby nebylo pochybností, dutiny nemusí mít nutně kulový tvar a mohou být elipsoidní nebo nepravidelné.
Vrstva zásady má s výhodou tloušťku od 1 do 50é μπι, výhodněji ne více než 100 pm, nej výhodněji ne více jak 80 μπι.
Vrstva s výhodou pokrývá alespoň 20 %, výhodněji alespoň 60 %, nej výhodněji 70 % povrchu oceli.
Vyztužený beton má s výhodou mezní úroveň chloridů alespoň 0,5 %, výhodněji alespoň 0,8 % z hmotnosti cementu.
Podle výhodného provedení vynálezu má vyztužený beton, ve kterém obsah dutin při povrchu oceli je menší než 0,8 %, s výhodou menší než 0,5 % plochy oceli, jednu nebo více obětovaných anod, připojených k vyztužení pro získání proudu, dostatečného pro vytvoření zásady na povrchu oceli, ale bez vylučování plynného vodíku.
4? Podle jiného provedení vynálezu, způsob potlačení koroze ocelového vyztužení v betonu zahrnuje vytvoření vyztuženého betonu, ve kterém obsah dutin při povrchu oceli je menší než 0,8 %. s výhodou menší než 0,5 % plochy oceli, a vedení stejnosměrného elektrického proudu mezi anodou a vyztužením jako katodou pro vytvoření vrstvy pevné zásady na povrchu oceli, přičemž vrstva má tloušťku alespoň 1 pm a pokrývá alespoň 20 %, s výhodou alespoň 60 % povrchu oceli.
Způsob může být prováděn tak, jak je popsáno v patentech EP 264 421 nebo US 4 865 702, přidáním kroků napuštění, s výhodou do nasycení betonu, tak aby beton obsahoval roztok v pórech v zachycených dutinách na povrchu oceli.
-4CZ 303543 B6
Způsob podle vynálezu může být použit jak na beton čerstvě umístěný, tak na beton zestárlý s obsahem oxidu uhličitého.
Podle jednoho provedení předloženého vynálezu způsob zlepšení odolnosti proti korozi ocelové5 ho vyztužení ve vyztuženém betonu zahrnuje:
napouštění, s výhodou nasycení betonu vodou pro penetraci betonu vodou a vedení stejnosměrného elektrického proudu mezi vnější anodou a ocelovým vyztužením jako katodou, a pokračování vedení elektrického proudu po dostatečnou dobu pro vytvoření vrstvy pevné zásady, například hydroxidu vápenatého, o tloušťce alespoň 1 pm na povrchu vyztužení.
S výhodou je na podporu vytváření hydroxidu vápenatého nebo jiné zásady zahrnut jeden nebo více následujících kroků:
(i) do betonové směsi nebo na ocel, dříve než je zalita betonem, je přidán přídavný zdroj vápenatých iontů, (ii) do betonové směsi je přidán prostředek napomáhající migraci vápenatých iontů, (iii) do betonové směsi je přidáno činidlo pro modifikaci morfologie hydroxidu vápenatého, (iv) na vyztužení je před zalitím betonem nanesena pevná zásada, jejíž materiál a nanášení je určeno k odolávání jakémukoliv podstatnému poklesu jejích inhibicních vlastností, když je před zalitím betonem v kontaktu se vzduchem, (v) do betonové směsi je přidán prostředek, snižující obsah zachycených vzduchových dutin, (vi) na vyztužení je před zalitím betonem nanesen materiál, reagující s roztokem v pórech v betonu pro srážení pevné zásady na vyztužení.
Přídavný zdroj vápenatých iontů, přidaný do betonové směsi, může být vápenatá sůl, například dusičnan nebo dusitan vápenatý.
Přídavným zdrojem vápenatých iontů se rozumí navíc ke zdrojům vápenatých iontů, které se běžně nalézají v portlandském cementu, vápenato hlinitanový cement a pucolánový cement, používané při výrobě betonu.
Vhodné množství je takové, aby poskytlo množství vápenatých iontů alespoň 0,1 %, s výhodou od 1 do 5 % hmotnosti cementu v betonu.
Prostředkem, napomáhajícím migraci vápenatých iontů, může být jakékoliv činidlo, které zvyšuje rozpustnost vápenatých iontů, například maskovací Činidlo, jako například kyselina etyléndiamintetraoctová.
Činidlo pro modifikaci morfologie hydroxidu vápenatého může být polysaeharid nebo sloučenina, jako například dietylénglykoléter.
Vrstva zásady, kterou může být hydroxid vápenatý, může být nanesena na vyztužení po v lé kácím procesem, jako například elektrostatickým nástřikem. To poskytuje na vyztužení rezervoár zásady, který udržuje zásaditost.
Materiál, který může vysrážet pevnou zásadu na ocel, když se dostane do styku s roztokem v pórech betonu, je dusičnan vápenatý. Ten bude reagovat s hydroxidem sodným a draselným v roztoku v pórech k vytvoření málo rozpustného hydroxidu vápenatého.
Podle dalšího aspektu vynálezu způsob omezení koroze kovového vyztužení ve vyztuženém betonu zahrnuje:
napuštění betonu vodou pro penetraci betonu vodou a vedení stejnosměrného elektrického proudu mezi anodou a ocelovým vyztužením jako katodou pro vytvoření vrstvy pevné zásady, s výhodou alespoň 1 pm tlusté na povrchu oceli.
- 5 CZ 303543 B6
Podle jiného provedení vynálezu způsob zvýšení odolnosti proti korozi zahrnuje aplikování pevné zásady na ocel, s výhodou pro získání na povrchu oceli vrstvy alespoň 1 pm a méně než 500 μϊ tlusté, před zalitím betonem, a poté zalití betonem.
Pevná zásada může být vytvořena přímo na místě aplikováním materiálu, který bude reagovat s pórovým roztokem v betonu k vytvoření pevné zásady.
io Příklady provedení vynálezu
Vynález je názorně objasněn na následujících příkladech.
Experimentální postup společný příkladům 1 až 5
Ve všech těchto příkladech byl obsah chloridů potřebný ke vzniku koroze oceli zapuštěné do betonu (mezní úroveň chloridů) měřen pomocí aparátu znázorněného na obr. 1.
Betonová zkušební tělesa, která obsahovala uprostřed umístěnou tyč 1 z měkké oceli o průměru
20 mm, byla odlita v krychlové formě o straně 150 mm.
Před zalitím byly tyče z měkké oceli vyčištěny k odstranění oxidové slupky a konce tyčí byly zakryty za použití cementitového obalu 2 k pokrytí oceli zásadou v zakryté oblasti a posléze pokryty teplem se smršťujícím izolačním potahem. Část tyče, vystavená betonu, byla lOOnm dlouhá.
Betonová zkušební tělesa byla připravena za použití 275 kg/m3 cementu.
Cement byl (i) běžný portlandský cement, nebo (ii) síranům odolný portlandský cement, nebo (iii) směs v hmotnostním poměru 70:30 běžného portlandského cementu a práškového popílku (PFA), nebo (iv) směs v hmotnostním poměru 35:6 běžného portlandského cementu a mleté granulované
3? vysokopecní strusky (GGBS).
Navíc k cementu bylo použito 680 kg/m3 jemného plniva (písku třídy M) a 1230 kg/m3 10 mm plniva. Poměr volná voda/cement byl 0,4.
Tento model betonové směsi byl vybrán proto, že měněním stupně stlačení za laboratorních podmínek je možné reprodukovat obsah zachyceného vzduchu, typicky se nacházející ve skutečných betonových strukturách.
Po vytvrzení zkušebních těles, zabalených v plastu, po dobu alespoň jednoho měsíce bylo pokrytí každého zkušebního tělesa redukováno na 15 mm odříznutím plátku z jedné strany krychle, rovnoběžně s ocelovými tyčemi. Na zbývající odlitý povrch byl aplikován bariérový povlak.
Zkušební tělesa byla nasycena vodou, a poté ponořena do nádrže 4, obsahující roztok 3 chloridu sodného. Konec oceli, který vyčnívá ze zkušebního tělesa, byl elektricky napojen na vnější kato50 du l_0, sestávající zaktivovaného titanového pletiva, ponořeného do roztoku chloridu sodného v nádrži. Roztok 3 v nádrži byl provzdušňován provzdušňovacím zařízením 5 a vířen za použití čerpadla (nezobrazeno).
-6CZ 303543 B6
Byl měřen proud, probíhající mezi vyztužením a katodou. Katoda udržovala ocel na potenciálu zhruba -120 mV (vůči nasycené kalomelové elektrodě). V tomto uspořádání chloridové ionty difundují z roztoku v nádrži, přes beton směrem k oceli.
Časem byl obsah chloridů na oceli dostatečný ke vzniku koroze. To bylo indikováno velmi ostrým vzrůstem proudu mezi ocelí a katodou z několika mikroampér k desítkám čí stovkám mikroampér.
Zkušební tělesa byla následně vyjmuta z nádrže a rozřezána k optickému prozkoumání stavu io povrchu oceli. Tento byl vyfotografován.
Procento plochy dutin bylo kvantitativně určeno na vnějším odlitém povrchu betonu a v mnoha případech na povrchu oceli, za užití systému obrazové analýzy, ve kterém byly dutiny změněny na černé body v bitové mapě, které mohly být vyjádřeny jako procenta z celkového počtu bodů.
Procentuální obsah dutin na rozhraní (povrchu oceli) je porovnán s jejich obsahem na odlitém povrchu, na obr. 2.
Chloridové profily byly měřeny broušením pro vytvoření vzorků prachu v přírůstcích hloubky
1 mm během dvou hodin od vyjmutí vzorků betonu z nádoby. Obsah chloridů každého vzorku byl stanoven extrakcí roztokem kyseliny dusičné a následnou potenciometrickou titrací na dusičnan stříbrný. To poskytlo profil chloridů (obsah chloridů jako funkci hloubky) v době, kdy byla zkušební tělesa vyjmuta z nádrže.
Rozptylový profil, daný rovnicí, byl poté přizpůsoben těmto datům C(xt) = Cs erfc (x/ 2 Dt), kde
C(xt) -je obsah chloru jako funkce vzdálenosti x a času t,
Cs -je obsah chloridů na povrchu betonu, a
D -je zdánlivý koeficient rozptylu.
Tento model byl použit pro výpočet obsahu chloridů v hloubce oceli v čase, kdy byl měřením proudu detekován začátek koroze.
Tento základní experimentální postup byl doplněn pro vytvoření jednotlivých příkladů.
Příklad 1 - Vliv dutin zachyceného vzduchu na oceli na mezní úroveň chloridů.
Čas stlačování vzorků byl měněn k získání různého množství zachyceného vzduchu v betonu, a tudíž různého počtu dutin zachyceného vzduchu na rozhraní oceli a betonu.
Obr. 3 představuje vypočtené profily obsahu chloridů při začátku koroze pro silně zhutněné a málo zhutněné vzorky.
Obsah chloridů v hloubce 15 mm (betonové pokrytí oceli) představuje mezní úrovně obsahu chloridů, stanovené pro tyto vzorky. Také jsou uvedeny doby začátku koroze a fotografie podmínek rozhraní ocel-beton.
- 7CZ 303543 B6
V silně zhutněných vzorcích je zachyceno v oceli značně méně vzduchu, jejich mezní úroveň chloridů je mnohem vyšší a doba začátku koroze byla mnohem delší.
Obr. 4 představuje mezní úroveň obsahu chloridů jako funkci procenta plochy rozhraní ocel5 beton, které bylo pokryto dutinami.
To ukazuje, že při asi 0,8 % dutin rychle narůstá mezní úroveň obsahu chloridů a dalším snížením obsahu dutin může být zvýšena na více než 2 % hmotnostní cementu.
io
Příklad 2 - Elektrochemické zpracování vytvrzeného betonu: účinek na mezní úroveň obsahu chloridů
Mezní úroveň obsahu chloridů byla určována na vzorcích betonu, které byly elektrochemicky zpracovány a podrobeny stárnutí. To bylo prováděno po odlití a vytvrzení, avšak před zmenšením pokrytí a další přípravou vzorku a testováním.
Elektrochemické zpracování spočívalo v projití proudu 4 As/m2 oceli do ocelových tyčí, zabudovaných v betonu po dobu 10 dnů. Toho bylo dosaženo umístěním vzorků do nádrže, obsahující vodu a anodu. Hodnota pH vody byla snížena na 6 pomocí malého množství kyseliny dusičné.
Stárnutí po dobu 7 dnů spočívalo v umístění vzorků ve vodě při 40 °C po dobu 40 minut každý den, načež následovalo sušení pri pokojové teplotě.
Proces stárnutí a přidávání kyseliny dusičné do nádrže, použité pro elektrochemické zpracování, byly prováděny pro omezení vzrůstu pH, který by byl vyvolán proudem na katodě.
Hodnoty mezní úrovně obsahu chloridů jsou uvedeny na obr. 5, který pro srovnání zahrnuje také křivku, odpovídající datům z obr. 4.
Elektrochemické zpracování mělo za následek značný nárůst mezní úrovně obsahu chloridů, pro 3 ze 4 vzorků byly získány hodnoty vyšší než 2 %.
Informace o pH oceli byla získána za použití přibližně 2 g vzorku betonu, který byl odebrán z blízkosti oceli broušením.
Vzorky byly odebrány zjednoho zkušebního tělesa, které bylo elektromechanicky zpracováno, a zjednoho zkušebního tělesa, které nebylo zpracováno, ale bylo jen podrobeno stárnutí.
Tyto vzorky byly vloženy do deionizované vody v kývete, která byla utěsněna, protřepána a ponechána po dobu 20 dnů v utěsněném prostoru, z něhož byl odstraněn oxid uhličitý. Hmotnostní poměr vzorku a vody byl 2:5. Tyto vzorky byly pak odstředěny a bylo měřeno pH roztoku.
Elektrochemicky zpracované zkušební těleso poskytlo vzorek s pH 12,71, zatímco nezpracované zkušební těleso poskytlo vzorek s pH 12,69.
Tyto rozdíly pH jsou zanedbatelné. Podstatou účinku elektrochemického zpracování a stárnutí nebylo zvýšení absolutní hodnoty pH. Nicméně srážení hydroxidů, jako hydroxidu vápenatého, na oceli v místech vzduchových dutin vede ke zvýšení odolnosti vůči poklesu pH pod hodnotu přibližně 12,5.
To ukazuje, že elektrický proud zvyšuje mezní úroveň obsahu chloridů pro danou plochu dutin v oceli na začátku zpracování. Tyto výsledky jsou znázorněny na obr. 5.
-8CZ 303543 B6
Příklad 3 - Elektrochemické zpracování betonu před vytvrzením: účinek na mezní úroveň obsahu chloridů
Tuhnoucí betonové zkušební těleso bylo elektrochemicky zpracování. Zpracování bylo započato během 0,5 hodiny po zalití betonem.
Elektrochemické zpracování spočívalo v udržování oceli na potenciálu -900 mV proti nasycené kalomelové elektrodě (SCE) po dobu prvních 18 hodin.
io Potom byl udržován konstantní proud 500 mA/m2 po dobu dalších 24 hodin a byl snížen na 300 tnA/m2 po dobu dalších 90 hodin.
Ostatní příprava a testování tohoto zkušebního tělesa byly popsány výše v odstavci o experimentálních postupech společných pro všechny příklady.
Celkový prošlý náboj byl 1,7 ampérdnů na metr čtvereční oceli pro vytvrzené zkušební těleso.
Bylo neočekávaně zjištěno, že zpracování, aplikované na beton před vytvrzením, poskytlo lepší výsledek s mnohem menším nábojem.
Tyto výsledky jsou znázorněny na obr. 5 a ukazují, že mezní úroveň obsahu chloridů byla zvýšena poměrně malým nábojem při obsahu dutin asi 1 %.
Příklad 4 - Účinek povlékání oceli hydroxidem vápenatým, suspendovaným v dietylénglykoléteru, před zalitím betonem na mezní úroveň obsahu chloridů
Byla zjišťována mezní úroveň obsahu chloridů v betonových zkušebních tělesech, obsahujících ocel, která byla povlečena suspenzí hydroxidu vápenatého v dietylénglykoléteru. Povlak byl nanesen po vyčištění oceli, avšak před zalitím betonem.
Tento povlak byl zvolen pro poskytnutí odolnosti vůči poklesu pH po zalití betonem. Dále by měla být omezena přeměna na uhličitan nepřítomnosti vody.
Hodnoty mezní úrovně obsahu chloridů jsou uvedeny na obr. 6 spolu s křivkou, odpovídající hodnotám z obr. 4, pro srovnání.
Dutiny u povrchu oceli nemohly být přesně měřeny kvůli povlaku betonu. Proto jsou tato data vynesena v závislosti na procentu dutin na odlitém povrchu.
Povlak měl za následek zvýšení mezní úrovně obsahu chloridů pro daný obsah zachycených vzduchových dutin.
Výsledky jsou znázorněny na obr. 6. Ten ukazuje, že povlak pevné zásady na oceli zvyšuje mezní úroveň obsahu chloridů pro danou plochu dutin na oceli.
Příklad 5 - Použití plastifikátoru Conplast M4 pro snížení obsahu vzduchových dutin
Mezní úrovně obsahu chloridů byly stanoveny na betonových zkušebních tělesech, kde byl použit sulfcnovaný melaminformaldehydový plastifikátor, známý jako Conplast M4, získaný od firmy Fosroc International, pro snížení obsahu zachycených vzduchových dutin zlepšením zpracovatelnosti, na rozdíl od jeho obvyklého použití jako činidla pro snížení obsahu vody nebo činidla pro minimalizaci potřeby vibrování betonu.
-9CZ 303543 B6
Conplast M4 byl přidán do betonové směsi v množství 1 % hmotnosti cementu před odlitím betonových zkušebních těles. Tento plastifikátor byl zvolen proto, že v betonu nereaguje za vzniku plynu,
Hodnoty mezní úrovně obsahu chloridů jsou uvedeny na obr. 7 spolu s křivkou, odpovídající datům z obr. 4, pro srovnání.
Plastifikátor vedl ke snížení obsahu dutiny a zvýšení mezní úrovně obsahu chloridů ve srovnání s hodnotami, které mohly být dosaženy zhutněním betonu v nepřítomnosti plastifíkátoru.
io
To ukazuje, že plastifikátor snižuje plochu dutin na oceli a zvyšuje mezní úroveň obsahu chloridů.
Podrobnosti testování pomocí skenovacího elektronového mikroskopu společně pro příklad 6, 7,
8a9.
Válcovitá betonová zkušební tělesa o průměru 72 mm byla odlita s centrálně umístěným ocelovým páskem (17 mm širokým, v délce 70 mm zabudovaným do betonu).
Beton s poměrem volná voda/cement obsahoval 275 kg/m3 obyčejného portlandského cementu (OPC), 680 kg/m3 jemného plniva (písek třídy M) a 1230 kg/m3 10 mm plniva (štěrk z údolí Temže).
Tato zkušební tělesa byla vytvrzována 2 týdny. Příprava vzorku spočívala v nařezání segmentů, obsahujících ocel, sušení, vakuové impregnaci pryskyřicí, lapování a leštění.
Předběžné pokusy o vytvoření leštěných řezů oceli v betonu pro testy pomocí SEM vedly k jemným trhlinkám na rozhraní. Tyto problémy sužovaly také jiné výzkumníky.
Možnými příčinami defektů jsou řezání a leštění materiálů různé tvrdosti, malé rozdíly v roztažnosti při sušení vzorků v peci, smršťování cementové kaše a vyluhování rozpustných látek při leštění.
Byla provedena různá opatření pro omezení tohoto efektu.
Pro omezení nepříznivého efektu řezání a leštění byly použity tenké (50 pm) ocelové pásky. Vzorky byly při leštění pevně podepřeny a byla použita abrazivní média na bázi oleje.
Potřeba sušení byla omezena tím, že vzorky byly testovány ve vakuovém SEM při tlaku 9 Pa.
Omezené sušení vzorků bylo prováděno při pokojové teplotě.
Vakuové podmínky také znamenaly, že nebyl třeba vodivý povlak vzorku. V důsledku toho byly vytvořeny konzistentní vzorky s dobrým rozhraním ocelbeton.
Byl použit skenovací elektronový mikroskop JEOL 5410LV, jehož parametry byly: urychlovací napětí=20 kV, proud paprsku=55 A, nastavení velikosti skvrny paprsku = 12.
Srovnávací příklad 6
Kontrolní vzorek (PSI) byl pro srovnání odlit bez přísad výše uvedeným experimentálním postupem. Je znázorněn na obr. 8, který představuje obraz leštěného výřezu přes ocel v betonu, vytvo- 10CZ 303543 B6 řený odraženými elektrony, získaný pomocí elektronového skenovacího mikroskopu. Stupeň šedosti v těchto obrázcích závisí na elektronové hustotě materiálu.
Fáze které jsou předmětem zájmu, odstupňované v termínech jejich jasnosti, jsou ocel (nejsvět5 lejší) > nehydratovaná zrnka cementu > hydroxid vápenatý > gel (převážně hydrát křemičitanu vápenatého (CSH) a plnivo obsahující hydráty a hlinitany) > póry a dutiny (nejtmavější). Není zde žádná známka přednostního vzniku hydroxidu vápenatého u oceli.
io Příklad 7 - Použití reakčních činidel pro vytvoření pevné zásady reakcí s roztokem v pórech
Dusičnan vápenatý byl rozpuštěn v de ionizované vodě pro vytvoření nasyceného roztoku. Povrch oceli byl očištěn mokrým pískováním v deionizované vodě tak, že voda zvlhčila povrch oceli, aniž by tvořila kapky.
Ocel pak byla ponořena do roztoku dusičnanu vápenatého, a poté byla vysušena v peci, byly připraveny vzorky a testovány jak je popsáno výše.
Výsledky jsou uvedeny na fotografii pod označením CTI-1. Ukazují, že dusičnan vápenatý může 20 podporovat vznik pevné zásady na oceli.
Tyto výsledky jsou znázorněny na obr. 9, který představuje obraz leštěného výřezu přes ocel v betonu, vytvořený odraženými elektrony, získaný pomocí elektronového skenovacího mikroskopu.
Výsledky obecně naznačují, že v blízkosti oceli se vytvořilo více hydroxidu vápenatého. Přibližně 50 % povrchu oceli je pokryto hydroxidem vápenatým a tloušťka hydroxidu vápenatého je přibližně 20 pm.
Útvar, označený A, je poměrně čistý (bez kontaminace oxidem křemičitým) a může být výsledkem reakce krystalu dusičnanu vápenatého s roztokem v pórech hydratovaného cementu.
Příklad 8 - Použití reakčního činidla v betonové směsi pro vytvoření pevné zásady reakcí 35 s roztokem v pórech a elektrochemického zpracování
Zkušební těleso (ETC1-2) bylo odlito s prot i elektrodou z titanového pletiva, umístěnou po obvodu zkušebního tělesa, které obklopovalo ocelový pásek.
Do betonu byla mezi ocelí a protielektrodou částečně zabudována Lugginova kapilára, naplněná agarovým gelem (2%) a chloridem draselným (3%).
Do betonové směsi před litím byl přidán vodný roztok, obsahující dusičnan vápenatý v množství 5 % hmotnosti cementu.
Po odlití zkušebního tělesa byla k Lugginově sondě připojena nasycená kalomelová elektroda.
Do oceli pak byl veden elektrický proud při udržování potenciálu oceli na -800 mV proti referenční nasycené kalomelové elektrodě pomocí potenciostatu, zatímco tuhnutí a vytvrzování beto50 nu začalo během 0,5 hodiny po odlití betonu.
Proud byl zapisován jako funkce času a byl vypočítáván prošlý náboj jako funkce času. Celkový prošlý náboj byl 0,35 ampérdnů na čtvereční metr oceli.
-IICZ 303543 B6
Tyto výsledky ukazují, že elektrický proud může vytvářet vrstvu hydroxidu vápenatého na povrchu oceli, když je k betonové směsi přidán dusičnan vápenatý.
Výsledky jsou znázorněny na obr. 10, který představuje obraz leštěného výřezu přes ocel v beto5 nu, vytvořený odraženými elektrony, získaný pomocí elektronového skenovacího mikroskopu.
Výsledky jasně ukazují vznik vrstvy hydroxidu vápenatého na oceli. Přibližně 70 % povrchu oceli je pokryto touto vrstvou a tloušťka této vrstvy je asi 10 μπι. Také je zde obecně více hydroxidu vápenatého v cementové kaši.
io
Příklad 9 - Použití zinku jako obětované anody a reakčního činidla v betonové směsi pro vytvoření pevné zásady reakcí s roztokem v pórech is Zkušební těleso obsahovalo zinkový kotouč o průměru 45 mm a tloušťce 5 mm.
Zinek byl umístěn na okraji a ocel byla umístěna ve středu betonového zkušebního tělesa.
Vodný roztok, obsahující 5 % dusičnanu vápenatého, vztaženo na hmotnost cementu, byl přidán 20 k betonové směsi před litím.
Zinek byl připojen k oceli prostřednictvím měřicího zařízení proudu. Proud byl zapisován jako funkce času a byl vypočítáván prošlý náboj jako funkce času.
Prošlý náboj je znázorněn na obr. 11, který představuje počet coulombů na čtvereční metr v závislosti na čase, a může být porovnán s prošlým nábojem.
Příklad 10
Obr. 11 představuje náboj, prošlý do zkušebního tělesa, udržovaného na potenciálu -800 mV (SCE) (ETC1-2), při elektrochemickém zpracování, a to ve srovnání s prošlým nábojem, když bylo zkušební těleso spojeno se zinkovou anodou, umístěnou přímo na betonu.
To ukazuje, že obětovaná anoda může být použita pro vedení náboje do oceli.

Claims (21)

  1. 40 PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Vyztužený beton, vy z n a č u j í c í se t í m , že obsah dutin v betonu na povrchu ocelového vyztužení je mešní, než 0,8 % plochy oceli, přičemž kolem povrchu oceli je nanesen povlak
    45 tuhé zásady.
  2. 2. Vyztužený beton podle nároku 1, vyznačující se tím, že povlakem je vrstva tuhé zásady na povrchu oceli.
    50
  3. 3. Vyztužený beton podle nároku 2, vyznačující se tím, že vrstva má tloušťku od 1 do 100 pm a pokrývá alespoň 20 % povrchu oceli,
  4. 4. Vyztužený beton podle nároku 3, vyznačující se tím, že vrstva pokrývá alespoň 60 % povrchu oceli.
  5. 5. Vyztužený beton podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že prahová úroveň obsahu chloridů je alespoň 0,5 % hmotnosti cementu.
  6. 6. Vyztužený beton podle nároku 2, vyznačující se tím, že jedna nebo více oběto5 váných anod je připojena k ocelovému vyztužení, přičemž galvanický efekt je dostatečný pro vyvinutí proudu pro vytvoření zásady na povrchu oceli, avšak pro zabránění vývoje plynného vodíku.
  7. 7. Vyztužený beton podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se io t í m . že obsah dutin v betonu na povrchu ocelové výztuže je nižší, než 0,5 % plochy oceli.
  8. 8. Způsob výroby ocelí vyztuženého betonu, přičemž snižuje koroze ocelového vyztužení, vyznačující se tím, že koroze ocelového vyztužení se snižuje prostřednictvím přítomnosti vrstvy tuhé zásady na povrchu oceli, přičemž způsob obsahuje:
    15 vytvoření vyztuženého betonu, ve kterém dutiny na povrchu oceli tvoří méně, než 0,8 % plochy oceli, a vedení stejnosměrného elektrického proudu mezi anodou a vyztužením jako katodou pro vytvoření vrstvy tuhé zásady na povrchu oceli před vytvrzením betonu, přičemž vrstva má tloušťku alespoň 1 μπι a pokrývá alespoň 20 % povrchu oceli.
  9. 9. Způsob výroby ocelí vyztuženého betonu, přičemž se snižuje koroze ocelového vyztužení, vyznačující se tím, že koroze ocelového vyztužení se snižuje prostřednictvím přítomnosti vrstvy tuhé zásady na povrchu oceli, přičemž způsob obsahuje před litím betonu: nanesení zásady na ocel pro vytvoření vrstvy,
    25 lití betonu, a řízení podmínek lití tak, že ve vyztuženém betonu je obsah dutin v betonu na povrchu oceli menší, než 0,8 % plochy oceli.
  10. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že obsah dutin v betonu na povrchu
    30 oceli je menší, než 0,5 % plochy oceli.
  11. 11. Způsob podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že vrstva zásady má tloušťku alespoň 1 pm a pokrývá alespoň 20 % plochy oceli.
    35
  12. 12. Způsob podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že vrstva tuhé zásady má tloušťku alespoň 1 pm na oceli.
  13. 13. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že podmínky se řídí pro zamezení vývoje plynného vodíku.
  14. 14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že potenciál katody se udržuje na úrovni pro zamezení vývoje plynného vodíku.
  15. 15. Způsob podle nároku 13 nebo 14, vyznačující se tím, že činidlo, které reaguje
    45 pro vytvoření zásady, se přidává do betonové směsi před litím betonu.
  16. 16. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 13 až 15, vyznačující se tím, že elektrický proud se přivádí pomocí jedné nebo více obětovaných anod připojených k oceli.
    50
  17. 17. Způsob výroby oceli vyztuženého betonu, přičemž koroze ocelového vyztužení se elektrochemicky snižuje, vyznačující se tím, že koroze ocelového vyztužení se snižuje prostřednictvím přítomnosti vrstvy tuhé zásady na povrchu oceli, přičemž způsob obsahuje;
    - 13 CZ 303543 B6 průchod stejnosměrného elektrického proudu mezi anodou a ocelovým vyztužením jako katodou před vytvrzením betonu po dobu dostatečnou pro vytvoření tuhé zásady na povrchu vyztužení, a zvyšování vytváření tuhé zásady pomocí jednoho nebo více následujících kroků:
    (i) poskytnutí přídavného zdroje vápenatých iontů do směsi pro vytváření betonu,
    5 (ii) přidávání činidla pro napomáhání migraci vápenatých iontů do betonové směsi, (iii) přidávání činidla pro modifikaci morfologie hydroxidu vápenatého do betonové směsi, (iv) nanášení povlaku materiálu, bohatého na zásadu, na vyztužení před litím betonu, (v) umísťování na ocel materiálu, který reaguje s produkty katodické redukce pro vytvoření tuhé zásady na oceli, io (vi) přidávání činidla na ocel před litím betonu pro reagování s roztokem v pórech v betonu pro vytváření tuhé zásady na oceli, (vii) přidávání činidla do betonové směsi, pro migraci do rozhraní oceli, kde se sráží pro vytvoření tuhé zásady, přičemž se vytváří vyztužený beton s obsahem dutin v betonu na povrchu ocelového vyztužení
    15 menším, než 0,8 % plochy oceli,
  18. 18. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že obsahuje před litím betonu nanášení tuhé zásady na ocet, zejména pro vytvoření vrstvy zásady o tloušťce alespoň 1 pm a menší, než 500 pm.
  19. 19. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že zásada se nanáší na ocel jako disperze v nevodné kapalině.
  20. 20. Způsob výroby ocelí vyztuženého betonu, přičemž koroze ocelového vyztužení se snižuje,
    25 vyznačující se tím, že koroze ocelového vyztužení se snižuje prostřednictvím přítomnosti vrstvy tuhé zásady na povrchu oceli, přičemž způsob obsahuje před litím betonu nanášení na povrch oceli činidla pro reagování s roztokem v pórech betonu pro vytvoření tuhé zásady na oceli, zejména ve formě vrstvy o tloušťce alespoň 1 pm, a poté lití betonu, přičemž se vytváří vyztužený beton s obsahem dutin v betonu na povrchu ocelového vyztužení menším, než 0,8 %
    30 plochy oceli.
  21. 21. Způsob výroby ocelí vyztuženého betonu, přičemž koroze ocelového vyztužení se snižuje, vyznačující se tím, že koroze ocelového vyztužení se snižuje prostřednictvím přítomnosti vrstvy tuhé zásady na povrchu oceli, přičemž způsob obsahuje:
    35 napouštění betonu vodou pro penetraci vody do betonu a průchod stejnosměrného elektrického proudu mezi anodou a ocelovým vyztužením jako katodou pro vytvoření vrstvy tuhé zásady, zejména o tloušťce alespoň 1 pm na povrchu oceli, přičemž se vytváří vyztužený beton s obsahem dutin v betonu na povrchu ocelového vyztužení menším, než 0,8 % plochy oceli.
CZ20022593A 2000-01-27 2001-01-26 Vyztužený beton a zpusob jeho výroby CZ303543B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0001847.3A GB0001847D0 (en) 2000-01-27 2000-01-27 Process for the protection of reinforcement in reinforced concrete

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20022593A3 CZ20022593A3 (cs) 2003-05-14
CZ303543B6 true CZ303543B6 (cs) 2012-11-28

Family

ID=9884414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20022593A CZ303543B6 (cs) 2000-01-27 2001-01-26 Vyztužený beton a zpusob jeho výroby

Country Status (21)

Country Link
US (1) US6685822B2 (cs)
EP (2) EP1688403B1 (cs)
JP (1) JP2003520718A (cs)
CN (1) CN1258498C (cs)
AT (2) ATE505446T1 (cs)
AU (2) AU780689B2 (cs)
BR (1) BR0107940B1 (cs)
CA (1) CA2398022C (cs)
CZ (1) CZ303543B6 (cs)
DE (2) DE60120365T2 (cs)
DK (2) DK1259468T3 (cs)
ES (2) ES2365468T3 (cs)
GB (1) GB0001847D0 (cs)
HK (1) HK1052334B (cs)
MX (1) MXPA02007212A (cs)
NZ (2) NZ520344A (cs)
PL (1) PL356337A1 (cs)
PT (1) PT1259468E (cs)
SG (1) SG152024A1 (cs)
WO (1) WO2001055056A1 (cs)
ZA (1) ZA200205355B (cs)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2451725B8 (en) * 2004-07-06 2019-05-01 E Chem Tech Ltd Protection of reinforcing steel
US7374331B1 (en) 2005-02-18 2008-05-20 Goodson David M Method and apparatus electrostatically controlling the viscosity and other properties of ceramic compositions
US20070264527A1 (en) 2005-09-26 2007-11-15 Sykes Melvin C System and method for increasing the bond strength between a structural material and its reinforcement
US20100247860A1 (en) * 2005-09-26 2010-09-30 Sykes Melvin C Configuration for Increasing the Bond Strength Between a Structural Material and Its Reinforcement
US20090075053A1 (en) * 2007-09-19 2009-03-19 Government Of The United States Of America, As Concrete Having Increased Service Life and Method of Making
GB2471073A (en) 2009-06-15 2010-12-22 Gareth Kevin Glass Corrosion Protection of Steel in Concrete
CN102926349A (zh) * 2012-11-09 2013-02-13 中交四航工程研究院有限公司 基于电化学脱盐的海港工程混凝土结构修补加固方法及系统
US9581559B2 (en) 2013-08-19 2017-02-28 Board Of Regents, The University Of Texas System Corrosion detection sensor embedded within a concrete structure with a diffusion layer placed over the sacrificial transducer
TR201807042A2 (tr) * 2018-05-18 2018-06-21 Ugur Beton Metal Ve Plastik Sanayi Turizm Ticaret Ltd Sirketi Çeli̇k ve ağir beton bi̇leşenleri̇nden oluşan denge ağirliği ve buna i̇li̇şki̇n üreti̇m yöntemi̇
CN109214121B (zh) * 2018-10-17 2022-01-25 哈尔滨工业大学 钢筋混凝土结构腐蚀电驱动统一控制方法
CN109704670B (zh) * 2019-02-27 2021-09-14 南昌航空大学 一种石墨烯改性混凝土
EP3718988A1 (en) * 2019-04-03 2020-10-07 Yara International ASA Corrosion inhibition of metal reinforcement present in a hardened concrete construction having one or more surfaces that are exposed to chloride intrusion
CN111995299A (zh) * 2020-07-15 2020-11-27 深圳市珐彩科技有限公司 一种防锈水泥基材、防锈混凝土

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0264540A1 (de) * 1986-10-16 1988-04-27 Hans Jaklin Verfahren zur Verhinderung der Korrosion von Stahlkonstruktionen oder Stahlarmierungen von Bauwerken
JPH01176287A (ja) * 1986-05-02 1989-07-12 Noteby Norsk Teknisk Byggekontrol As コンクリートの電気化学的再アルカリ性化方法
WO1999001407A1 (en) * 1997-07-03 1999-01-14 Fosroc International Limited A process for the electrochemical treatment of concrete
WO1999001406A1 (en) * 1997-07-03 1999-01-14 Fosroc International Limited A process for the electrochemical treatment of concrete

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO156729C (no) 1985-04-17 1987-11-11 Norsk Teknisk Bygge Noteby Utdriving av klorider fra betong.
US5228959A (en) * 1987-09-25 1993-07-20 Miller John B Process for rehabilitating internally reinforced concrete by removal of chlorides
US5198082A (en) 1987-09-25 1993-03-30 Norwegian Concrete Technologies A/S Process for rehabilitating internally reinforced concrete by removal of chlorides
IT1226478B (it) * 1988-07-05 1991-01-16 Stoppani Luigi Spa Prodotto atto ad inibire la corrosione delle armature presenti nel calcestruzzo o malta cementizia e relativo procedimento.
US4935058A (en) * 1989-04-14 1990-06-19 Core-Guard Industries, Inc. Coating composition to prevent corrosion on metals
US5174871A (en) * 1991-06-27 1992-12-29 Interprovincial Corrosion Control Company Limited Method for providing cathodic protection of underground structures
GB9126899D0 (en) * 1991-12-19 1992-02-19 Aston Material Services Ltd Improvements in and relating to treatments for concrete
IL104837A (en) * 1992-03-23 1996-01-31 Norwegian Concrete Tech A method of electrochemical treatment for reinforcing steel in concrete in which steel reinforcements are planted
US6322691B1 (en) * 1992-03-23 2001-11-27 Norwegian Concrete Technologies Method for passivating steel in large structures formed of steel-reinforced concrete
US5312526A (en) * 1993-03-23 1994-05-17 Miller John B Method for increasing or decreasing bond strength between concrete and embedded steel, and for sealing the concrete-to-steel interface
US5650060A (en) * 1994-01-28 1997-07-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Ionically conductive agent, system for cathodic protection of galvanically active metals, and method and apparatus for using same
GB2322139A (en) 1997-02-15 1998-08-19 Fosroc International Ltd Electrochemical treatment of concrete
US6159552A (en) * 1999-01-14 2000-12-12 Rutgers, The State University Inorganic conversion coatings for ferrous substrate
CA2380137C (en) * 1999-07-22 2011-03-22 Infrastructure Repair Technologies, Inc. Method of treating corrosion in reinforced concrete structures by providing a uniform surface potential

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01176287A (ja) * 1986-05-02 1989-07-12 Noteby Norsk Teknisk Byggekontrol As コンクリートの電気化学的再アルカリ性化方法
EP0264540A1 (de) * 1986-10-16 1988-04-27 Hans Jaklin Verfahren zur Verhinderung der Korrosion von Stahlkonstruktionen oder Stahlarmierungen von Bauwerken
WO1999001407A1 (en) * 1997-07-03 1999-01-14 Fosroc International Limited A process for the electrochemical treatment of concrete
WO1999001406A1 (en) * 1997-07-03 1999-01-14 Fosroc International Limited A process for the electrochemical treatment of concrete

Also Published As

Publication number Publication date
ATE328853T1 (de) 2006-06-15
ATE505446T1 (de) 2011-04-15
HK1052334B (zh) 2006-11-17
ES2266213T3 (es) 2007-03-01
DK1259468T3 (da) 2006-10-09
DE60120365T2 (de) 2007-06-14
EP1259468B8 (en) 2006-10-04
BR0107940B1 (pt) 2011-01-25
WO2001055056A1 (en) 2001-08-02
EP1688403B1 (en) 2011-04-13
GB0001847D0 (en) 2000-03-22
CZ20022593A3 (cs) 2003-05-14
ZA200205355B (en) 2003-09-04
DE60144449D1 (de) 2011-05-26
EP1259468B1 (en) 2006-06-07
US6685822B2 (en) 2004-02-03
CN1398243A (zh) 2003-02-19
PL356337A1 (en) 2004-06-28
AU2005211622A1 (en) 2005-10-20
HK1052334A1 (en) 2003-09-11
AU2005211622B2 (en) 2008-05-29
MXPA02007212A (es) 2003-09-22
CA2398022C (en) 2009-06-16
DK1688403T3 (da) 2011-07-11
DE60120365D1 (de) 2006-07-20
JP2003520718A (ja) 2003-07-08
AU780689B2 (en) 2005-04-14
EP1259468A1 (en) 2002-11-27
EP1688403A3 (en) 2008-03-26
NZ530079A (en) 2005-04-29
SG152024A1 (en) 2009-05-29
CN1258498C (zh) 2006-06-07
EP1688403A2 (en) 2006-08-09
NZ520344A (en) 2004-02-27
PT1259468E (pt) 2006-10-31
CA2398022A1 (en) 2001-08-02
BR0107940A (pt) 2003-01-28
ES2365468T3 (es) 2011-10-06
US20030075457A1 (en) 2003-04-24
AU2868201A (en) 2001-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2005211622B2 (en) Process for the protection of reinforcement in reinforced concrete
Otsuki et al. Use of electrodeposition for repair of concrete with shrinkage cracks
Mietz Electrochemical realkalisation for rehabilitation of reinforced concrete structures
SA94150009B1 (ar) حماية كاثودية cathodic لخرسانة مسلحة
Nguyen et al. Application of nano-SiO2 and nano-Fe2O3 for protection of steel rebar in chloride contaminated concrete: epoxy nanocomposite coatings and nano-modified mortars
JP4484872B2 (ja) 珪酸質系コンクリート改質剤
JP2003520718A5 (cs)
CN107651906B (zh) 一种轻质导电砂浆材料及其制备方法与应用
Ann et al. Effect of Electrochemical Treatment in Inhibiting Corrosion of Steel in Concrete.
KR100743866B1 (ko) 강화 콘크리트 내의 강화물의 보호 방법
JPH1019880A (ja) コンクリートまたはモルタルの水和組織の調査方法
JPH082982A (ja) コンクリートの補修方法
Dawson et al. The electrochemistry of steel corrosion in concrete compared to its response in pore solution
JP4112098B2 (ja) コンクリート硬化体の処理方法
Ryou et al. Surface coating of concrete materials by deposition process
Ahmed et al. Effect of Cement Types on the Electrochemical Behavior of Reinforcing Steel Immersed in Sea Water
Covino Jr et al. Characterization of Electrochemically-Aged Thermal-Spray Titanium Anodes on Concrete
Lizarazo-Marriaga et al. DEVELOPMENT OF AN ELECTROCHEMICAL MIGRATION CELL FOR LITHIUM IMPREGNATION LABORATORY ASSESSMENT
Raharinaivo et al. CHLORIDE EXTRACTION AND REALKALISATION OF CONCRETE BY USING SACRIFICIAL ANODES
AU2012265580A1 (en) Backfill
JP2000178086A (ja) コンクリート硬化体の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20150126