Improving Durability of Different Limestone Cement and Effects of it on Reinforcement

Abstract

Το οπλισμένο σκυρόδεμα είναι παγκοσμίως το περισσότερο χρησιμοποιούμενο υλικό στις κατασκευές. Το Σκυρόδεμα αρχικά παρέχει ένα προστατευτικό αλκαλικό περιβάλλον γύρω από τον οπλισμό. Η διάβρωση του χάλυβα όμως, ως θερμοδυναμικά αυθόρμητο φαινόμενο, συμβαίνει είτε οφειλόμενη στην ενανθράκωση του σκυροδέματος που τελικά μειώνει το αλκαλικότητα, είτε στην διείσδυση των χλωριόντων που καταστρέφουν το προστατευτικό στρώμα οξειδίων του οπλισμού. Η διάβρωση του οπλισμένου σκυροδέματος είναι ένα σημαντικό πρόβλημα σε όλο τον κόσμο, απαιτώντας σημαντικά οικονομικά ποσά επισκευής και αποκατάστασης. Η διάβρωση του οπλισμού μπορεί να αντιμετωπιστεί με μεθόδους όπως η χρήση επιφανειακών επικαλύψεων ή χρήση ανοξείδωτου χάλυβα, είτε με την χρήση αναστολέα διάβρωσης. Ο κύριος σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η σύγκριση των ασβεστολιθικών τσιμέντων με CEM II που εκτίθενται σε διαβρωτικό περιβάλλον. Τα δοκίμια φτιάχτηκαν από CEMII και ασβεστολιθικά τσιμέντα. Τα ασβεστολιθικά δοκίμια παρήχθησαν με τη χρήση δύο ειδών τσιμέντου, του LC1 και LC 2. Σε μερικά δείγματα προστέθηκε αναστολέας διάβρωσης , προκειμένου να μειώσει τον ρυθμό διάβρωσης του οπλισμού στο διαβρωτικό περιβάλλον. Τα δοκίμια βυθίστηκαν σε διάλυμα 3.5% NaCI. Η διαβρωτική συμπεριφορά των δοκιμίων ελέγχεται με την παρακολούθηση των δυναμικών διάβρωσης και της απώλειας μάζας. Η ανθεκτικότητα των δοκιμίων εκτιμήθηκε με ηλεκτροχημικές μεθόδους, όπως η μέτρηση δυναμικού διάβρωσης και γραμμική πόλωση. Τα αποτελέσματα και οι μετρήσεις κατέδειξαν ότι : Οι οπλισμοί των δοκιμίων με τσιμέντο CEM II είχαν μικρότερη διάβρωση από ότι οι οπλισμοί των ασβεστολιθικών τσιμέντων. Η προσθήκη αναστολέα διάβρωσης σε τσιμέντα τύπου CEM II και LC 2 μείωσε την απώλεια μάζας των οπλισμών. Η προσθήκη αναστολέα διάβρωσης σε τσιμέντο τύπου LC 1 δεν είχε καμία επίδραση στην διάβρωση των οπλισμών.

Reinforced concrete is worldwide the most widely used constructional material. Concrete initially provides a protective alkaline environment around the reinforcements. The steel bars corrosion however, as thermodynamic spontaneous phenomenon, happens either due to the carbonation of concrete that finally decreases the alkalinity or due to the chloride migration through the concrete cover which destroys the protective layer of oxides of the steel bars. The corrosion of reinforced concrete structures is a major problem throughout the world, demanding significant amounts of repair and rehabilitation. Corrosion protection is commonly performed by coating the concrete, stainless steels or by using corrosion inhibitors. The main purpose of the present thesis is to compare the corrosion resistance of limestone cement concrete to cement concrete type CEM II exposed to corrosion environments. Specimens made from CEMII and limestone cement. Limestone specimens were produced using two type of cement LC 1 and LC 2. Corrosion inhibitor was added in some specimens in order to reduce the corrosion rate of steel reinforcement in chloride environment. Specimens were partially immersed in 3.5% NaCl solution. The corrosion behaviour of specimens is investigated by monitoring corrosion potentials and mass loss. The durability of specimens was evaluated by electrochemical method such as potential measurement and measuring polarization resistance (Rp) and corrosion current with linear polarization technique. The result revealed that in CEM II and LC 2 cases the use of corrosion inhibitor reduced significantly corrosion of rebars. In the case of cement LC 1, adding corrosion inhibitor had not any beneficial effects on corrosion of steel bars.