Influence of the thickness of the coating of the elements of reinforced concrete exposed to corrosion processes and subjected to external loads
Abstract
Influence of the thickness of the coating of the elements of reinforced concrete exposed to corrosion processes and subjected to external loads
ABSTRACT
When studies are done in reinforced concrete, it is important to consider the action of external loads, since that is the most common situation in structures. In this study we present the results of exposing reinforced concrete beams to a process of accelerated corrosion, while under bending stresses caused by loads that generate equal tensile stresses on the corroded reinforcements. The beams were built with different cover thicknesses over the reinforcements, and with a 25 MPa characteristic resistance concrete. This study shows the influence of the cover thickness over the corrosion process and its external manifestation (cover cracking), under the same mechanical stress.
Keywords: tension corrosion reinforcement; cover; cracking.
Influência da espessura de cobrimento dos elementos de concreto armado expostos a processos de corrosão e submetidos a cargas externas
RESUMO
Ao realizar estudos sobre corrosão em concreto armado, é importante considerar nos ensaios a ação de cargas externas, pois esta situação é mais frequente nas estruturas. Neste artigo apresentam-se os resultados obtidos ao expor vigas de concreto armado a um processo de corrosão acelerada, submetidas a esforços de flexão materializados com cargas que geram tensões constantes de tração nas armaduras corroídas. As vigas foram elaboradas com diferentes espessuras de cobrimento das armaduras e com um concreto de resistência característica de 25MPa. Este estudo coloca em evidência a influência da espessura de cobrimento das armaduras, sobre o processo de corrosão e sua manifestação externa (fissuração do cobrimento), frente às mesmas solicitações mecânicas.
Palavras-chave: corrosão de armaduras tracionadas; cobrimento; fissuração.
Influencia del espesor del recubrimiento de elementos de hormigón armado expuestos a procesos de corrosión y sometidos a cargas externas
RESUMEN
Al realizar estudios sobre corrosión en hormigón armado, es importante considerar en los ensayos, la acción de cargas externas, pues esta situación es la más frecuente en las estructuras. En este trabajo, se presentan los resultados obtenidos al exponer a un proceso de corrosión acelerada, a vigas de hormigón armado sometidas a esfuerzos flexionales, materializados con cargas, que generan iguales tensiones de tracción en las armaduras corroídas. Las vigas se fabricaron con diferentes espesores de recubrimiento de las armaduras y con un hormigón de resistencia característica 25 MPa. Este estudio pone en evidencia la influencia del espesor de recubrimiento de las armaduras, sobre el proceso de corrosión y su manifestación externa (fisuración del recubrimiento), frente a las mismas solicitaciones mecánicas.
Palabras claves: corrosión de armaduras traccionadas; recubrimiento; fisuración.
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References
Almusallam, A. A., Al-Gahtani, A. S., Aziz, A. R. (1996), “Effect of reinforcement corrosion on bond strength”, Construction and Building Materials, V. 10, No. 2, pp. 123-129.
Alonso, M. C., Andrade, C., Rodríguez, J., Diez, J. M. (1998), “Factors controlling cracking in concrete affected by reinforcement corrosion”, Materials and Structures, Nr. 31, pp. 435-445.
Alonso, M. C., Andrade, M. C., Rodríguez, J., Casal, J., García, M. (1994), “Evaluación experimental de la fisuración del hormigón producida por la corrosión de las armaduras”, Hormigón y Acero, No. 194, pp. 29-42.
Al-Sulaimani, J., Kaleemullah, M., Basunbul, I. A., Rasheeduzafar (1990), “Influence on corrosion and cracking on bond behaviour and strength of reinforced concrete members”, ACI Structural Journal, V. 87, Nr 2, pp. 220-231.
American Society for Testing and Materials: ASTM C876, “Standard test method for half cell potential of reinforcing steel in concrete”, Philadelphia, U.S.A, (1980).
Andrade, M. C., Alonso, M. C., Molina, F. J. (1993), “Cover cracking as a function of bar corrosion: Part I – Experimental test”, Materials and Structures, Nr. 26, pp. 453-464.
Aveldaño, R. R., Ortega, N. F. (2009), “Influence of reinforcement distribution in the corrosive process of reinforced concrete beams”, Magazine of Concrete Research, Thomas Telford, V. 61, Nr. 3, pp. 213-220.
Aveldaño, R. R., Ortega, N. F. (2011),“Characterization of Concrete Cracking due to Corrosion of Reinforcements in Different Environments”, Construction and Building Materials,V.25, pp.630-37.
Aveldaño, R. R., Ortega, N. F.(2013), “Behavior of concrete elements subjected to corrosion in their compressed or tensed reinforcement”, Construction and Building Materials, Nr. 38, pp. 822–828.
Calabrese, L., Campanella, G., Proverbio, E. (2013), “Identification of corrosion mechanisms by univariate and multivariate statistical analysis during long term acoustic emission monitoring on a pre-stressed concrete beam”, Corrosion Science, V. 73, pp. 161-171.
Elfergani, H. A., Rhys, P., Holford, K. M. (2013), “Damage assessment of corrosion in prestressed concrete by acoustic emission”, Construction and Building Materials, V. 40, pp. 925–933.
Fumin, L., Yingshu, Y., Chun-Qing, L. (2011), “Corrosion propagation of prestressing steel strands in concrete subject to chloride attack”, Construction and Building Materials, V. 25, Nr. 10, pp. 3878-3885.
Hariche, L., Ballim, Y., Bouhicha, M. Kenai, S. (2012), “Effects of reinforcement configuration and sustained load on the behaviour of reinforced concrete beams affected by reinforcing steel corrosion”, Cement and Concrete Composites, V. 34, Nr. 10, pp. 1202–1209.
Instituto Argentino de Normalización y Certificación IRAM 1627: “Agregados. Granulometría de los agregados para hormigón”, Buenos Aires, (1997).
Instituto Argentino de Racionalización de Materiales – Instituto Argentino de Siderurgia, Norma U 500-528: “Barras de acero conformadas de dureza natural, para armadura en estructuras de hormigón”, Buenos Aires, (1989).
Instituto Argentino de Normalización y Certificación IRAM 1871: “Método de ensayo para determinar la capacidad y la velocidad de succión capilar de agua del hormigón endurecido”, Buenos Aires, (2005).
Instituto Argentino de Normalización y Certificación IRAM 1546: “Hormigón de cemento portland. Método de ensayo de compresión”, Buenos Aires, (1992).
Instituto Argentino de Normalización y Certificación IRAM 1658: Hormigón. “Método de ensayo de tracción simple por compresión diametral”, Buenos Aires, (1995).
Instituto Argentino de Normalización y Certificación IRAM 1534: “Hormigón de cemento portland. Preparación y curado de probetas para ensayos en laboratorio”, Buenos Aires, (1985).
Malumbela, G., Moyo, P., Alexander, M., (2009), “Behaviour of RC beams under sustained service loads”, Construction and Building Materials, V. 23, Nr. 11, pp. 3346–3351.
Melchers, R. (2001), “Assessment of existing structures, approaches and research needs”, Journal of Structural Engineering, ASCE, pp. 406-411.
Moro, J.M., Meneses, R.S., Ortega, N.F., Aveldaño, R.R., Señas, L., Priano C.V., “Corrosión de Armaduras en Estructuras de Hormigón Reciclado con Tratamientos Previos”, CINPAR 2012, VIII Congreso Internacional sobre Patología y Recuperación de Estructuras, (2012), 11 páginas.
Ortega, N. F., Alonso, M. C., Andrade, M. C., López, C., “Análisis de la fisuración ocasionada por la corrosión de las armaduras activas de elementos pretensados”, Coloquia, Madrid, (2001).
Peralta, M. H., Rivas, I. E., Ortega, N. F. (2006), “Análisis Numérico de la Fisuración Superficial de Estructuras de Hormigón Armado por Efecto de la Corrosión”, Informes de la Construcción, V. 58, No. 501, pp. 51-58.
Rodríguez, J., Ortega, L. M., Casal, J., Vidal, M. A. (1993), “Disminución de la adherencia entre hormigón y barras corrugadas debido a la corrosión”, Hormigón y Acero, No 189, pp. 49-65.
Rodríguez, J., Ortega, L. M., García, A. M. (1993), “Medida de la velocidad de corrosión de las armaduras en estructuras de hormigón, mediante un equipo desarrollado dentro del proyecto Eureka EU 401”, Hormigón y Acero, No. 189, pp. 79-91.
Rodríguez, J., Ortega Basagoiti, L. M., Casal, J., Diez, J. M. (1996), “Comportamiento estructural de vigas de hormigón con armaduras corroídas”, Hormigón y Acero, No. 200, pp.113-131.
Rodríguez, J., Ortega Basagoiti, L. M., Casal, J., Diez, J. M. (1998), “La corrosión de armaduras y la vida residual de las estructuras de hormigón”, Hormigón y Acero, No. 208, pp. 63-78.
Schierloh M. I., “Corrosión de armaduras. Características que debe tener el hormigón para aumentar la protección”, Tesis de Magíster en Ingeniería, Departamento de Ingeniería, Universidad Nacional del Sur, Director de Tesis: Ortega N.F., (2003).
Schierloh M. I., Ortega N. F., Señas L. N.; “Relación entre Algunas Propiedades del Hormigón del
Recubrimiento y el Proceso Corrosivo de las Armaduras”, 14° Reunión de Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón, (2001), pp. 125-132.
Torres-Acosta, A. A., Navarro-Gutierrez, S., Terán-Guillén, J. (2007), “Residual flexure capacity of corroded reinforced concrete beams”, Engineering Structures, V. 29, Nr. 6, pp. 1145-1152.
Tuutti K. (1982); “Corrosion of steel in concrete”, Swedish Cement and Concrete Institute (CIB) pp. 4-82, Stockholm, Sweden
Yu, L., François, R., Dang, V. H., L'Hostis, V., Gagné, R., “Development of chloride-induced corrosion in pre-cracked RC beams under sustained loading: Effect of load-induced cracks, concrete cover, and exposure conditions”, Cement & Concrete Research, Nº67, 2015, pp.246-258.
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