ผลกระทบของอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ของสิ่งแวดล้อมต่อปริมาณคลอไรด์วิกฤตและระยะเวลาเริ่มเกิดสนิมของเหล็กเสริมในคอนกรีต
คำสำคัญ:
ปริมาณคลอไรด์วิกฤต, ระยะเวลาเริ่มเกิดสนิม, อุณหภูมิ, ความชื้นสัมพัทธ์, เถ้าลอย, ซิลิก้าฟูมบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาผลกระทบของอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ของสิ่งแวดล้อมต่อปริมาณคลอไรด์วิกฤตและระยะเวลาเริ่มเกิดสนิมของเหล็กเสริมในคอนกรีต ทำการศึกษาอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมที่ 30°C และ 50°C และความชื้นสัมพัทธ์ของสิ่งแวดล้อมที่ 30% และ 90% ใช้อัตราส่วนเถ้าลอยต่อวัสดุประสาน 0.20 และ 0.40 ใช้อัตราส่วนซิลิก้าฟูมต่อวัสดุประสาน 0.075 และใช้อัตราส่วนน้ำต่อวัสดุประสาน 0.50 สำหรับทุกส่วนผสมคอนกรีต จากผลการศึกษา พบว่า เมื่อความชื้นสัมพัทธ์คงที่ 90% คอนกรีตที่เผชิญอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม 30°C มีระยะเวลาเริ่มเกิดสนิมของเหล็กเสริมนานกว่าคอนกรีตที่อุณหภูมิ 50°C แต่มีปริมาณคลอไรด์วิกฤตของคอนกรีตต่ำกว่า ในขณะที่เมื่ออุณหภูมิคงที่ 50°C คอนกรีตที่เผชิญความชื้นสัมพัทธ์สิ่งแวดล้อม 30% มีระยะเวลาเริ่มเกิดสนิมนานกว่าคอนกรีตที่เผชิญความชื้นสัมพัทธ์สิ่งแวดล้อม 90% แต่มีปริมาณคลอไรด์วิกฤตที่ต่ำกว่าเช่นกัน เมื่อพิจารณาดัชนีความต้านทานการเกิดสนิมของเหล็กเสริมในคอนกรีต (CRI) พบว่า คอนกรีตที่เผชิญอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมต่ำมีค่า CRI สูงกว่าคอนกรีตที่เผชิญอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมสูง คอนกรีตที่เผชิญความชื้นสัมพัทธ์ต่ำมีค่า CRI สูงกว่าคอนกรีตที่เผชิญความชื้นสัมพัทธ์สูง นอกจากนี้ คอนกรีตที่ใช้เถ้าลอยแทนที่วัสดุประสานร้อยละ 40 มีค่า CRI สูงที่สุด คอนกรีตที่ใช้ซิลิก้าฟูมแทนที่วัสดุประสานร้อยละ 7.5 มีค่า CRI สูงกว่าคอนกรีตซีเมนต์ล้วน
References
Sumranwanich, T. and Tangtermsirikul, S., 2018, Concrete Structure Deterioration, Charansanitwong Printing, Bangkok, 202 p. (In Thai).
Tangtermsirikul, S., 2003, Durability and Mix Design of Concrete, 1st ed., Thammasat University, Rangsit Campus, Pathum Thani, pp. 82-103.
Gastaldi, M. and Bertolini, L., 2014, “Effect of Temperature on The Corrosion Behaviour of Low-Nickel Duplex Stainless Steel Bars in Concrete,” Cement and Concrete Research, 56, pp. 52-60.
Hussain, S.E., Rasheeduzzafar, Al-Musallam, A. and Al-Gahtani, A.S., 1995, “Factors Affecting Threshold Chloride for Reinforcement Corrosion in Concrete,” Cement and Concrete Research, 25, pp. 1543-1555.
Angst, U., Elsener, B., Larsen, C.K. and Vennesland, Q., 2009, “Critical Chloride Content in Reinforced Concrete - A Review,” Cement and Concrete Research, 39, pp. 1122-1138.
Tuutti, K., 1982, Corrosion of Steel in Concrete, Swedish Cement and Concrete Research Institute, Stockholm, 469 p.
Pettersson, K., 1995, “Chloride Threshold Value and The Corrosion Rate in Reinforced Concrete,” Proceedings of the Nordic Semina, Lund, pp. 257-266.
Manera, M., Vennesland, Q. and Bertolini, L., 2008, “Chloride Threshold for Rebar Corrosion in Concrete with Addition of Silica Fume,” Corrosion Science, 50, pp. 554-560.
Page, C.L. and Havdahl, J., 1985, “Electrochemical Monitoring of Corrosion of Steel in Microsilica Cement Pastes,” Materials and Structures, 18, pp. 41–47.
Arya, C., Buenfeld, N.R. and Newman, J.B., 1990, “Factors Influencing Chloride-Binding in Concrete,” Cement and Concrete Research, 20, pp. 291–300.
Page, C.L. and Vennesland, Ø., 1983, “Pore Solution Composition and Chloride Binding Capacity of Silica Fume-Cement Pastes,” Materials and Structures, 19, pp. 19–25.
Larsen, C.K., 1998, Chloride Binding in Concrete, Doctoral Thesis, Norwegian University of Science and Technology, NTNU, Trondheim.
American Society for Testing and Materials, 2015, “ASTM C876 Standard Test Method for Half-Cell Potentials of Uncoated Reinforcing Steel in Concrete,” ASTM International, West Conshohocken, Vol. 03.02, Philadelphia.
American Society for Testing and Materials, 2013, “ASTM G109 Standard Test Method Determining The Effects of Chemical Admixtures on The Corrosion of Embedded Steel Reinforcement in Concrete Exposed to Chloride Environments,” ASTM International, West Conshohocken, Vol. 03.02, Philadelphia.
American Society for Testing and Materials, 2000, “ASTM C1152 Standard Test Method for Acid-Soluble Chloride in Mortar and Concrete,” ASTM International, West Conshohocken, Vol. 04.02, Philadelphia.
Ann, K.Y. and Song, H.W., 2007, “Chloride Threshold Level for Corrosion of Steel in Concrete,” Corrosion Science, 49, pp. 4113-4133.
Thomas, M., 1996, “Chloride Thresholds in Marine Concrete,” Cement and Concrete Research, 26, pp. 513-519.
Thomas, M.D.A. and Matthews, J.D., 2004, “Performance of Pfa Concrete in a Marine Environment-10 Year Results,” Cement and Concrete Composites, 26, pp. 5-20.
Hussain, S.E. and Rasheeduzafar, S., 1994, “Corrosion Resistance Performance of Fly Ash Blended Cement Concrete,” ACI Material Journal, 91, pp. 264-273.
Bamfort, P.B., 1999, “The Derivation of Input Data for Modelling Chloride Ingress from Eight-Years UK Coastal Exposure Trials,” Magazine of Concrete Research, 51, pp. 87-96.
Dehwah, H.A.F., Austin, S.A. and Maslehnddin, M., 2002, “Chloride-Induced Reinforcement Corrosion in Blended Cement Concretes Exposed to Chloride-Sulphate Environments,” Magazine of Concrete Research, 54, pp. 355-364.
Dhir, R.K. and Jones, M.R., 1999, “Development of Chloride-Resisting Concrete Using Fly Ash,” Fuel, 78, pp. 137–142.
Kayyali, O.A. and Haque, M.N., 1995, “The Cl/OH Ratio in Chloride-Contaminated Concrete - a Most Important Criterion,” Magazine of Concrete Research, 47, pp. 235–242.
Byfors, K., 1987, “Influence of Silica Fume and Fly Ash on Chloride Diffusion and pH Values in Cement Paste,” Cement and Concrete Research, 17, pp. 115–130.
Glass, G.K. and Buenfeld, N.R., 1997, “The Presentation of The Chloride Threshold Level for Corrosion of Steel in Concrete,” Corrosion Science, 39 (5), pp. 1001–1013.
Shehata, M.H., Thomas, M.D.A. and Bleszynski, R.F., 1999, “The Effects of Fly Ash Composition on Chemistry of Pore Solution in Hydrated Cement Pasted,” Cement and Concrete Research, 29, pp. 1915-1920.
Diamond, S., 1981, “Effects of Two Danish Fly Ashes on Alkali Contents of Pore Solutions of Cement-Fly Ash Pastes,” Cement and Concrete Research, 11, pp. 383-394.
Department of Public Works and Town & Country Planning of Thailand, 2012, DPT 1332-55 Concrete Work Standards with Considering the Durability and Service Life, Thammasat Printing House, Pathum Thani, 68 p. (In Thai)
Sumranwanich, T. and Prak, L., 2021, “Effects of Ground Granulated Blast-Furnace Slag and Limestone Powder on Threshold Chloride Content of Concrete,” Engineering Journal Chiang Mai University, 28 (1), pp. 212-222. (In Thai)
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2021 มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เนื้อหาของบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science and Engineering Connect ในทุกรูปแบบ รวมถึงข้อความ สมการ สูตร ตาราง ภาพ ตลอดจนภาพประกอบในรูปแบบอื่นใด เป็นลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี การนำเนื้อหา ไม่ว่าจะในรูปแบบใด ของบทความไปใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ ต้องได้รับอนุญาตจากบรรณาธิการวารสารอย่างเป็นลายลักษณ์อักษรก่อนเท่านั้น
