Summary

Opsporen van de in water oplosbare chloriden verdeling van Cement plakken in een High-precision manier

Published: November 21, 2017
doi:

Summary

Een protocol voor het verkrijgen van een in water oplosbare chloride-profiel met behulp van een hoge precisie frezen methode wordt gepresenteerd.

Abstract

Ter verbetering van de nauwkeurigheid van de verdeling van de chloride langs de diepte van cement plakken cyclische nat-droog omstandigheden, wordt een nieuwe methode voorgesteld om het verkrijgen van een hoge-precisie chloride-profiel. In de eerste plaats zijn plakken exemplaren gegoten, genezen, en blootgesteld aan cyclische nat-droog omstandigheden. Poeder monsters op verschillende specimen diepten zijn gemalen wanneer de blootstelling leeftijd is bereikt. Tot slot, de inhoud van de in water oplosbare chloride wordt gedetecteerd met behulp van een methode van de titratie met zilvernitraat en chloride profielen worden uitgezet. De sleutel tot het verbeteren van de nauwkeurigheid van de chloride-verdeling in de diepte is uit te sluiten van de fout in de powderization, die is de meest kritische stap voor het testen van de verdeling van de chloride. Op basis van het bovenstaande concept, de schuurmachine methode in dit protocol kan worden gebruikt voor het slijpen van poeder monsters automatisch laag voor laag van het oppervlak naar binnen, en hierbij moet worden opgemerkt dat een zeer dunne slijpen dikte (minder dan 0,5 mm) met een minimale fout, minder dan 0.04 mm ca n worden verkregen. Het profiel van de chloride volgens deze methode verkregen beter weerspiegelt de verdeling van de chloride in specimens, waarmee onderzoekers de distributie-functies die zijn vaak over het hoofd gezien. Bovendien, deze methode kan worden toegepast voor studies op het gebied van materialen op basis van cement, waarvoor hoge chloride distributie nauwkeurigheid.

Introduction

De chloride geïnduceerde corrosie van het staal versterking is een van de belangrijkste oorzaken van de levensduur van gewapend beton structuren blootgesteld aan een agressief milieu in gevaar te brengen (bv., mariene milieu, noch bereikbaarheid zouten milieu). De chloride-verdeling kan worden gebruikt voor onderzoek van de penetratiegraad van chloride, de hoeveelheid stalen corrosie en voorspellingen van de levensduur. Daarom is een nauwkeurige chloride-distributie is van groot belang voor het onderzoek van de duurzaamheid van betonconstructies.

Mechanismen of gecombineerde acties van meerdere mechanismen zijn verantwoordelijk voor chloride vervoer in beton onder specifieke omgevingen1. In verzonken delen van de marine structuren is pure diffusie het enige mechanisme rijden chloride ingress2, waardoor de chloride inhoud afnemen met toenemende diepte. Beton is in een niet-verzadigde staat3 wanneer onderworpen aan een bevochtiging-drogen omgeving zoals een mariene getijde zone of een bereikbaarheid zout milieu. In dergelijke omstandigheden, het proces van chloride ingress wordt zeer ingewikkeld en zowel diffusie en capillaire zuiging functioneren in chloride vervoer4. De chloride-verdeling voorwaarden bedplassen-drogen is dus waarschijnlijk ingewikkelder dan in een verzonken voorwaarde. Daarom moet de chloride-verdeling voorwaarden cyclische bedplassen-drogen nauwkeuriger worden bestudeerd.

De verdeling van de chloride in materialen op basis van cement is meestal vertegenwoordigd door een chloride-profiel. De nauwkeurigheid van het profiel van een chloride hangt voornamelijk af van twee aspecten: de nauwkeurigheid van chloride inhoud en de nauwkeurigheid van chloride verdeling in de diepte. Met betrekking tot de inhoud test van chloride, het basisprincipe is gebaseerd op de chemische reactie tussen (Cl) en (Ag+)5,6, hoewel verschillende normen verschillende specifieke acties vereisen. De exacte chloride-inhoud kan worden verworven, zolang specifieke acties worden gevolgd. Echter, de nauwkeurigheid van de verdeling van de chloride langs de diepte berust vooral op de juistheid van het standpunt van de bemonstering. De methoden die al bekend voor het verkrijgen van macht monsters op verschillende diepten voor specimen zijn een elektrische boor, een normale slijpmachine en een profiel grinder. Helaas, zij allen delen een nadeel als de nauwkeurigheid laag is wanneer het slijpen dikte of bemonstering interval klein is. De eis van het onderzoeken van chloride distributie in de bovenlaag van specimens onder voorwaarde van cyclische bedplassen-drogen wordt dus niet voldaan. Daarom een nieuwe methode die een kleinere voorbeeldinterval kan toestaan (bijvoorbeeldminder dan 0,5 mm) en fout tot het minimum te beperken (bijvoorbeeldminder dan 0.05 mm) nodig is.

Het gedetailleerd protocol hier biedt een meer accurate manier om een profiel van chloride door verbetering van de precisie van chloride verdeling in de diepte.

Protocol

Let op: Sommige van de chemische stoffen, zoals zilvernitraat, kalium chromaat en geconcentreerd zwavelzuur, gebruikt in het testproces zijn acuut toxische en corrosieve. Gelieve te nemen passende veiligheidsmaatregelen terwijl het gebruiken van hen, met inbegrip van de slijtage van een veiligheidsbril, handschoenen, laboratoriumjas, enz. 1. bereiding van plakken Specimens Voorbereiding van de schimmel Gebruik een borstel om schoon te maken een ma…

Representative Results

De oorspronkelijke gegevens en statistische resultaten over de nauwkeurigheid van het slijpen van dikte zijn verzameld (tabel 1)8. Gemiddelde en fout worden gebruikt om na te denken van de nauwkeurigheid en standaarddeviatie (SD) wordt gebruikt om na te denken van de consistentie van deze methode. De inhoud van de in water oplosbare chloriden van testen interval 0.5 mm (<strong c…

Discussion

De schuurmachine fout van de hoge precisie CNC frezen machine wordt beheerd binnen 0,04 mm en de standaarddeviatie is minder dan 0,03 mm (tabel 1)8. Het bewijst dat deze frezen-methode een hoge mate van nauwkeurigheid en stabiliteit in de metingen van chloride inhoud als een functie van de diepte heeft, bij te dragen tot een betere illustratie van echte chloride distributie in de specimens.

Wanneer het test-interval 0,5 mm, met de diepte is van de bloot…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

De auteurs waarderen de financiële steun van de nationale Basic Research programma van China (973 programma) onder het contract nr. 2015CB655105, de Natural Science Foundation het contract nr. 51308262 en de Natural Science Foundation van de oostelijke provincie Jiangsu onder het contract nr. BK20131012.

Materials

Cement Jiangnan Xiaoyetian P.II. 52.5
Potassium chromate, 99.7% Tianjin Kemiou HG391887 Toxic
Ethyl alcohol Sinopharm XK10009257
Silver nitrate, 99.8% Sinopharm 7761888 Toxic
Phenolphthalein, 99.5% Tianjin Fuchen XK1301100017
Concentrated sulfuric acid, 98.3% Shanghai Lingfeng XK1301100085008 Highly corrosive
Sodium chloride, 99.7% Xilong Scientific XK1320100153
Diesel oil China Petroleum 0#
Epoxy resin Yifeng Chemical E44-6101
Deionized water Beijing Liyuan PUW-10N
CNC Milling meachine Foshan Xiandao Digital Technology C31E
Cement paste mixer Wuxi Construction and Engineering NJ160
High precision cutting machine Buehler 2215
Mixing spot Wuxi Construction and Engineering JJ-5
Scraper knife Jinzheng Building Materials CD-3
Cling film Miao Jie 65300
Mold (70mm×70mm×70mm) Jingluda ABS707
Plastic box Fangao Household 32797
Stainless steel brace An Feng 316L
Paper Deli A4
Oven Shanghai Huatai DHG-9070A
Automatic vibrator Lichen HY-4
Vibrating table Jianyi GZ-75
plastic film Miao Jie 65303
Vernier caliper Links 601-01
Electronic balance Setra BL-4100F
Plastic bottle Lining Plastic 454
Brush Huoniu 3#
Mask UVEX 3220
Gloves Ammex TLFGWC
Plastic cup Maineng MN4613
Desiccator Shenfei GZ300
Filter paper Hangzhou Wohua 9614051
Dropper Huaou 1630
Breaker Huaou 1101
Funnel Huaou 1504
Measuring cylinder Huaou 1601
volumetric flash Huaou 1621
Conical flash Huaou 1121
Pipette Huaou 1633
Burette Huaou 1462
Mortar Huaou YBMM254
80µm sieve Shanghai Dongxing KJ-80
Crucible Oamay GYGG
Electric furnace Tyler SX-B06

References

  1. Byang, H. O., Jang, S. Y. Effects of material and environmental parameters on chloride penetration profiles in concrete structures. Cem. Concr. Res. 37 (1), 47-53 (2007).
  2. Mehta, P. K. . Concrete: structure, properties and materials. , 105-169 (1986).
  3. Khelidj, A., Loukili, A., Bastian, G. Experimental study of the hydro-chemical coupling inside maturing concretes: effect on various types of shrinkage. Mater. Struct. 31 (9), 588-594 (1998).
  4. Nielsen, E. P., Geiker, M. R. Chloride diffusion in partially saturated cementitious material. Cem. Concr. Res. 33 (1), 133-138 (2003).
  5. He, F., Shi, C., Yuan, Q., Chen, C., Zheng, K. AgNO3-based colorimetric methods for measurement of chloride penetration in concrete. Constr. Build. Mater. 26 (1), 1-8 (2012).
  6. Collepardi, M., Turriziani, R., Marcialis, A. Penetration of chloride ions into cement pastes and in concretes. J. Am. Ceram. Soc. 55 (10), 534-535 (1972).
  7. . . JTJ 270-98. Testing Code of Concrete for Port and Waterwog Engineering. , 202-207 (1998).
  8. Chang, H., Mu, S., Xie, D., Wang, P. Influence of pore structure and moisture distribution on chloride “maximum phenomenon” in surface layer of specimens exposed to cyclic drying-wetting condition. Constr. Build. Mater. 131 (1), 16-30 (2017).
  9. Lu, C., Gao, Y., Cui, Z., Liu, R. Experimental Analysis of Chloride Penetration into Concrete Subjected to Drying-Wetting Cycles. J. Mater. Civil. Eng. 27 (12), 1-10 (2015).
  10. Xu, K. . Properties of Chloride Ions Transportation in Concrete under Different Drying-wetting Cycles. , (2012).
  11. Zhao, T., Fan, H., Cao, W., Wang, P. Concrete powder grinding machine. China patent. , (2012).

Play Video

Cite This Article
Chang, H., Mu, S. Detecting the Water-soluble Chloride Distribution of Cement Paste in a High-precision Way. J. Vis. Exp. (129), e56268, doi:10.3791/56268 (2017).

View Video