آزمایش تعیین پتانسیل خوردگی آرماتور در بتن

آزمایش تعیین پتانسیل خوردگی آرماتور مطابق استاندارد ASTM C876

اندازه‏ گیری‏ های پتانسیل نیم‏ پیل اغلب در مواردی صورت می‏گیرد، که خوردگی آرماتور قطعی و یا احتمال وقوع آن وجود داشته باشد. در اين آزمايش که طبق استاندارد ASTM C876 انجام مي‏شود، اندازه­ گيري­ها مستقل از اندازه المان بتن مسلح و ضخامت پوشش روي میلگرد مي­باشد و در هر زمان از عمر سازه قابل انجام است. تفسير نتايج اين آزمايش بسيار حساس بوده و بايد توسط متخصص با تجربه در زمينة تکنولوژي بتن و ارزيابي خوردگي صورت گيرد. جهت خرید افزودنی بتن و انواع مواد روان کننده بتن می توانید به سایت کپکو مراجعه بفرمایید.همچنين غالباً لازم است که اطلاعات ديگري مانند مقادير کلر موجود در بتن، عمق کربناتاسيون، مشاهدات لايه‌لايه شدن سطحي، نتايج آزمايش آهنگ خوردگي و شرايط رويارويي محيطي در نظر گرفته شود تا بتوان در مورد فعاليت خوردگي میلگرد و تاثير احتمالي آن بر عمر مفيد يک سازه نتيجه­گيري کرد.

تجهیزات بکار رفته در آزمایش تعیین پتانسیل خوردگی آرماتور در بتن

عبارتند از: یک نیم‏ پیل و یک ولت‏متر با مقاومت داخلی زیاد. نیم‏پیل از یک لوله که دارای سر متخلخل می‏باشد، تشکیل شده است. این لوله یک میله دارد که جنس آن از همان جنس محلول نمک اشباع ‏شده در لوله است. یک سر ولت متر به آرماتور و سر دیگر ولت متر به نیم‏پیل متصل می‏شود.
طبق معياري که در استاندارد اين آزمايش ارائه شده است؛ با توجه به مقدار پتانسيل اندازه­گيري شده در يک ناحيه با استفاده از الکترود CU/CUSO₄، احتمالات زير متصور است:

• mV 200- < پتانسيل: با احتمال بيش از 90 درصد، هيچ خوردگي میلگرد در زمان آزمايش وجود ندارد.
• mV 200- > پتانسيل > mV350- : فعاليت خوردگي در آن ناحيه نامشخص است.
• mV350->پتانسيل: با احتمال بيش از90 درصد در میلگرد آن ناحيه در زمان آزمايش خوردگي وجود ‌دارد.

الکترود مورد استفاده قرار گرفته در اندازه‏گيري پتانسيل میلگردها در اين پروژه، Ag/AgCl است که براي تبديل آن به الکترود Cu/CuSO₄ (که در استاندارد ASTM C876 آمده است) بايستي 117 واحد به عددهاي پتانسيل رسم شده اضافه شود. مثلاً اگر عدد بدست آمده توسط الکترود Ag/AgCl، 200- باشد، الکترود Cu/CuSO₄، 317- را نشان خواهد داد.
تذکر: معيارهاي ذکر شده در بالا طبق الکترود Ag/AgCl :

• mV 83- < پتانسيل: با احتمال بيش از 90 درصد، هيچ خوردگي آرماتور در زمان آزمايش وجود ندارد.
• mV 83- > پتانسيل > mV233- : فعاليت خوردگي در آن ناحيه نامشخص است.
• mV233->پتانسيل: با احتمال بيش از 90درصد در میلگرد آن ناحيه در زمان آزمايش خوردگي وجود دارد.

همینطور این مطلب را هم بخوانید: ترک های سطحی بتن
در اين آزمايش بايد آرماتورها بصورت متصل باشند و قطع در آنها باعث اختلال در نتايج مي­گردد. بايد دانست كه اين آزمايش فقط اختلاف پتانسيل موجود را به دست مي­دهد كه پتانسيل خوردگي نام دارد و به هيچ وجه آهنگ خوردگي يا ميزان خوردگي آرماتور را به نمايش نمي­گذارد. لازم به ذکر است در صورتی که موارد زیر مشاهده شود نتایج آزمایش پتانسیل خوردگی آرماتور دارای کاربرد نمی­باشد:

• براي ارزيابي میلگرد بتني که در آن تا عمق میلگرد پديدة کربناتاسيون اتفاق افتاده است.
• براي ارزيابي بتني که غالباً در معرض، تر شدن نبوده است.
• براي ارزيابي فعاليت خوردگي در سازه بتن آرمه­اي که تغييرات رطوبت يا اکسيژن در سطح میلگرد آن بسيار زياد باشد.
• براي ارزيابي اثر تعمير در تغيير فعاليت خوردگي طي زمان که در آن تعمير موجب تغيير مقدار رطوبت يا اکسيژن در سطح میلگرد طي زمان شده باشد. (مثلاً در حالتي که لايه با نفوذپذيري کم يا پوشش سطحي ضد آب بر روي سازه آلوده به کلر اجرا شده باشد.)
• براي ارزيابي بتني که سطح آن با پوشش عايق‌بندي شده باشد.

این مطلب را هم بخوانید:بتن ریزی در هوای سرد چگونه انجام می شود ؟
همچنین در تفسیر نتایج می­توان موارد زیر را مد نظر قرار داد:

• کربناتاسيون مقدار pH را در فصل مشترک بتن و آرماتور کاهش داده و خوردگي فولاد را افزايش مي‌دهد، يعني منفي‏تر شدن قرائت‏هاي پتانسيل نيم‏پيل.
• پوشش بتني متراکم مانع فيزيکي خوبي براي محافظت فولاد از خوردگي ناشي از کلر فراهم مي‌کند. اين مانع هم چنين فرآيند نفوذ اکسيژن را محدود مي‌کند. به عنوان يک نتيجه‏گيري، در اين شرايط پتانسيل خوردگي مي‏تواند به سوي مقادير منفي­تر سوق يابد که نشان‏دهنده پتانسيل خوردگي میلگرد نيست.
• هنگامي كه دو ميلگرد يکديگر را قطع مي‌كنند، اندازه‌گيري پتانسيل نيم‏پيل ممكن است تنها پتانسيل ميلگرد خورده شده را نشان دهد. در شكل (2-6) پتانسيل نيم‏پيل در سه نقطه مختلف بر روي ميلگرد نشان داده شده است. واضح است كه محل قرارگيري الكترود در اندازه‌گيري پتانسيل خوردگي مؤثر است. قرائت‏ها بايستي در فواصل نزديك به هم انجام شود. در مجموع هرچه پتانسيل اندازه‏گيري شده منفي‏تر باشد، احتمال خوردگي بيشتر است، البته اين قانون هميشه صادق نيست. مقايسه اختلاف پتانسيل نيم‏پيل اندازه‏گيري شده در دو نقطه نزديک به هم در يك سازه نشانه دقيق‌تري براي فعاليت خوردگي است تا مقادير ثابت پتانسيل نيم‏پيل.

شکل2-6-اثر محل قرارگيري الکترود مرجع بر روي قرائت‏ هاي نيم‏ پيل