Chloridų kiekis betone tiesiogiai pagreitina armatūros koroziją, ardo apsauginius oksido sluoksnius ir sukelia lokalizuotą rūdžių susidarymą. Chloridų koncentracija, viršijanti 0,4 % cemento masės, sukelia armatūros koroziją, sumažina konstrukcijos ilgaamžiškumą ir lemia didelius plieno skerspjūvio nuostolius. Chloridų aptikimas ir kiekybinis įvertinimas yra labai svarbūs infrastruktūros ilgaamžiškumui užtikrinti.
chloridų kiekis betone
*
Chloridų korozijos mechanizmai
Chlorido jonai prasiskverbia į betoną difuzijos, kapiliarinės absorbcijos ir konvekcijos būdu. Paviršiaus atidengimas, įtrūkimai arba dangos irimas pagreitina chloridų prasiskverbimą. Koncentracijos gradientai skatina chloridų migraciją. Mechaninių apkrovų sukelti mikroįtrūkimai keičia pernašos kelius ir padidina korozijos riziką.
Chloridų kaupimasis plieno ir betono sąsajoje skatina lokalizuotą depasyvaciją. Pasyviojo oksido plėvelė plyšta, sudarydama sąlygas korozijai prasidėti. Korozijos pradžios chloridų kiekio riba priklauso nuo betono pH ir pralaidumo. Tyrimai rodo, kad korozija prasideda esant vos 0,2–0,4 % cemento masės chloridų koncentracijai, kai pralaidumas yra didelis.
Naujausi bimodaliniai neutronų ir rentgeno mikrotomografijos tyrimai atskleidžia mikrostruktūrinį rūdžių susidarymą ir plieno bei betono jungties praradimą.
Pralaidumo sumažinimas sulėtina chloridų pernašą ir pailgina armatūros ilgaamžiškumą. Rentgeno spindulių radijo dažnių (XRF) metalo analizatorius betonui, įskaitant „Lonnmeter“, atlieka neardomąją chloro elementinę analizę, greitai nustatydamas betono armatūros plieno korozijos rizikos vietas.
Chloridų sukelta plieno korozija betone
*
Korozijai atsparūs armatūros sprendimai
Chromo (Cr) ir retųjų žemių (RE) legiravimas armatūroje žymiai sumažina armatūrinio plieno koroziją betone, veikiant chloridams. HRB400 armatūros tyrimai rodo, kad Cr kiekis, viršijantis 0,5 %, ir RE padidinimas transformuoja MnS į RE-Al-O-S intarpus, apgaubtus MnS apvalkalais, sulėtindami lokalizuotą rūgštėjimą ir sumažindami „užsikimšusių ląstelių“ korozijos plitimą. Rezultatas yra mažesnis korozijos srovės tankis ir pagerėjęs pasyviosios plėvelės stabilumas, išmatuojamas net esant didesnei nei 0,6 % cemento masės chloridų koncentracijai, o tai reiškia 30–50 % mažesnį korozijos greitį, palyginti su paprasta armatūra tokiomis pačiomis sąlygomis („Nature Communications“, 2026).
Praktinis pritaikymas apima skandžio arba cerio lydinių naudojimą, o tai žymiai padidina mechaninį stiprumą ir ilgalaikį infrastruktūros patvarumą jūrinėje ir druskingoje aplinkoje. Kainos ir atsinaujinančių išteklių tiekimo apribojimai daro įtaką rinkos skverbimuisi, tačiau sumažina remonto poreikį per visą gyvavimo ciklą.
Bandymai vis labiau patvirtina, kad plieno pluoštų ir armatūros derinimas sumažina įtrūkimų atsiradimą ir korozijos greitį, ypač esant dideliam chloridų kiekiui betone. Hibridinė armatūra pailgina įtrūkimų atsiradimo laiką ir pagerina laikomosios galios išlaikymą po poveikio (MDPI, 2025).
Pasirinkite armatūrą remdamiesi chloridų sukeltos korozijos rizikos analize ir projekto gyvavimo ciklu, kad išvengtumėte didelio konstrukcijų degradacijos. Chloro elementų analizė naudojant betonui skirtą XRF metalo analizatorių, pvz., „Lonnmeter“ įrenginį, leidžia atlikti neardomuosius betono armatūros bandymus, siekiant tiksliai nustatyti ištirpusių medžiagų ir pluošto efektyvumą, užtikrinant korozijos prevenciją gelžbetonyje ir maksimaliai pailginant jo tarnavimo laiką.
Chloro elementų analizė ir lengvųjų elementų analizė betone
Chloro ir lengvųjų elementų kiekio nustatymas yra labai svarbus siekiant išvengti korozijos gelžbetonyje. Chlorido jonų kiekis, viršijantis 0,2–0,4 % cemento svorio, sukelia pasyvacijos nuostolius ir greitą armatūros plieno koroziją, o tai pagreitina konstrukcijos irimą ir padidina priežiūros išlaidas. Analitiniai nustatymo metodai atskiria chloridą nuo ardomojo tipo korozijos.
Ardomieji metodai užtikrina didelį tikslumą, tačiau jiems reikalingas kernų ištraukimas ir daug darbo reikalaujanti laboratorinė analizė, dėl ko sutrikdoma paslaugų veikla ir prarandami negrįžtami mėginiai. Neardomieji bandymai, naudojant XRF analizę korozijai aptikti arba lauko XRF metalo analizatorių betonui, leidžia greitai atlikti chloro ir lengvųjų elementų analizę vietoje nepažeidžiant mėginio. „Lonnmeter“ XRF analizatorius matuoja Mg, Al, Si, S, K, Ca ir Cl kietame betone, pateikdamas Cl aptikimo ribas, mažesnes nei 50 ppm. Rezultatai padeda parinkti korozijai atsparius armatūros strypus ir stebėti korozijos inhibitorių veiksmingumą plieninei armatūrai. Pažangūs darbo eigos, naudojant XRF, maksimaliai padidina gelžbetonio ilgalaikiškumą, anksti aptikdami chloridų sukeltą koroziją betoninėse konstrukcijose, nukreipdami tikslinę intervenciją ir išteklių paskirstymą.
Išplėstinis aptikimas&Chloridų kiekio kiekybinio nustatymo metodai
Laboratoriniams vertinimams naudojamas tūrinis titravimas, jonų selektyvūs elektrodai ir potenciometriniai metodai, užtikrinantys didelį jautrumą chloridų kiekiui betone ir armatūriniame pliene. Šie metodai kelia mėginio sunaikinimo, darbo krūvio ir riboto erdvinio žemėlapių sudarymo in situ sąlygomis riziką. Lauko mikroelektrodų zondai leidžia lokalizuoti aptikimą, tačiau sunku kiekybiškai nustatyti chloridų pėdsakus ir lengvuosius elementus.
Rentgeno spindulių radijo dažnių (XRF) metalo analizatoriai, ypač „Lonnmeter“, atlieka neardomąją, greitą daugiaelementę kieto betono ir armatūros bandinių analizę. „Lonnmeter“ aptinka chlorą ir lengvuosius elementus (Mg, Al, Si, S, K, Ca), o jautrumas yra ppm, todėl jis suteikia esminių įžvalgų apie korozijai atsparius armatūros strypus ir rizikos vertinimą. Jo patikima programinė įranga atskiria chloridų pėdsakų sukeltą koroziją betoninėse konstrukcijose, palaikydama svarbią korozijos prevenciją gelžbetonyje.
Novatoriškų vaizdo gavimo metodų, tokių kaip rentgeno spindulių spektroskopija (XRF), multimodalinė tomografija ir pažangus elementų kartografavimas, integravimas atskleidžia tiek tūrinį chloridų kiekį, tiek mikrostruktūrines korozijos vietas. Kartu šie metodai įvertina plieninės armatūros korozijos inhibitorius ir palaiko ilgalaikį gelžbetonio patvarumą.
„Lonnmeter“ rentgeno spindulių analizatoriaus, skirto chloridų kiekiui įvertinti, reklama
„Lonnmeter“ rentgeno spindulių analizatoriai atlieka greitą, neardomąją chloro elementų analizę, kuri yra labai svarbi norint įvertinti chloridų kiekį betone. Dėl didelio jautrumo jie aptinka chlorą ir lengvuosius elementus (Mg, Al, Si, S, K, Ca), kurių Cl kiekis yra vos 0,35–1 %, todėl galima tiksliai nustatyti chloridų pėdsakus, kurie lemia korozijos riziką ir gelžbetoninių konstrukcijų ilgaamžiškumą.
Nešiojama konstrukcija leidžia atlikti analizę vietoje, suteikdama inžinieriams galimybę atlikti realaus laiko elementų patikrą su kieto betono ar armatūros pavyzdžiais ir greitai nustatyti chloridų sukeltai korozijai linkusias betono konstrukcijose zonas. Tvirtos programinės įrangos sąsajos supaprastina darbo eigą, rodydamos kelių elementų rezultatus, kad būtų galima greitai priimti projekto sprendimus dėl korozijai atsparių armatūros strypų pasirinkimo.
„Lonnmeter“ rentgeno spindulių dažnio (XRF) technologija vengia radioaktyviųjų šaltinių, reikalauja minimalaus mėginio paruošimo ir užtikrina daugiaelementį aptikimą, reikalingą išsamioms korozijos prevencijos strategijoms. Užklausus kainos pasiūlymo, galima pritaikyti individualiai pritaikytą analizatoriaus konfigūraciją, mokymo paramą ir technines konsultacijas, optimizuojant betono armatūros neardomuosius bandymus, siekiant ilgalaikio gelžbetonio patvarumo ir veiksmingų korozijos inhibitorių plieninei armatūrai.
Dažnai užduodami klausimai (DUK)
Kokia chloridų kiekio betone matavimo svarba?
Tikslus chloridų kiekio betone nustatymas yra labai svarbus norint įvertinti armatūros plieno korozijos riziką ir numatyti eksploatavimo laiką. Chloridų sukelta korozija sukelia maždaug 40 % pasaulinių gelžbetonio gedimų. Laboratoriniai duomenys rodo, kad korozija prasideda, kai chloridų koncentracija viršija 0,4 % cemento svorio. Chloridų patekimo profiliavimas leidžia atlikti tikslinę priežiūrą ir sumažinti išlaidas.
Kaip chlorido jonai sukelia plieno armatūros koroziją?
Chlorido jonai prasiskverbia į betoną ir pasiekia pasyvųjį oksido sluoksnį ant plieno. Tai sutrikdo plieno pasyvaciją ir sukelia lokalizuotą taškinę koroziją. Dėl to susidaro rūdys, sumažėja plieno skersmuo, atsiranda įtrūkimų ir skilimų.
Ar pluoštai gali pagerinti atsparumą korozijai kartu su armatūra betone?
Tyrimai rodo, kad pluošto ir armatūros naudojimas kartu pailgina korozijos atsiradimo laiką iki 40 %, taip padidindamas gelžbetoninių konstrukcijų ilgalaikį patvarumą.
Kodėl „Lonnmeter“ rentgeno spindulių analizatorius idealiai tinka betono bandymams?
„Lonnmeter XRF“ metalo analizatorius atlieka greitą, neardomąją, daugiaelementę kietųjų mėginių analizę. Jis pasiekia 10 ppm chloro aptikimo ribą ir kiekybiškai įvertina lengvuosius elementus (Mg, Al, Si, S, K, Ca), kurie yra labai svarbūs nustatant ankstyvos stadijos koroziją ir optimizuojant korozijos prevencijos strategijas.
Ar pažangūs armatūros tipai, tokie kaip Cr ir RE lydiniai, yra atsparesni korozijai?
Laboratoriniais tyrimais patvirtinta, kad chromu ir retųjų žemių (RE) modifikuoti armatūros strypai, palyginti su standartiniu plienu, padidina atsparumą korozijai daugiau nei 50 %, ypač druskingoje aplinkoje.
Kodėl betono pralaidumas yra svarbus korozijos prevencijai?
Mažesnis pralaidumas riboja chloridų migraciją, palaiko plieno pasyvaciją ir atitolina korozijos atsiradimą ilgiau nei įprastas eksploatavimo ciklas.
Kuo XRF technologija skiriasi nuo tradicinių cheminių chloridų analizės tyrimų?
Rentgeno spindulių spektrometro (XRF) analizei, skirtingai nei šlapiosios chemijos metodui, nereikia mėginio tirpinimo ar rūgščių. Ji yra greita, atliekama vietoje ir leidžia vienu metu atlikti daugiaelementio chloro analizę – tai naudinga atliekant betoninių armatūrų neardomuosius bandymus.
Įrašo laikas: 2026 m. vasario 13 d.
