Вміст хлоридів у бетоні безпосередньо прискорює корозію арматурної сталі, порушуючи захисні оксидні шари та спричиняючи локальне утворення іржі. Концентрації хлоридів, що перевищують 0,4% від маси цементу, викликають корозію арматури, знижуючи довговічність конструкції та призводячи до значної втрати поперечного перерізу сталі. Виявлення та кількісне визначення хлоридів має важливе значення для забезпечення терміну служби інфраструктури.
вміст хлоридів у бетоні
*
Механізми хлоридної корозії
Іони хлориду проникають у бетон шляхом дифузії, капілярного поглинання та конвекції. Оголення поверхні, тріщини або деградація покриття прискорюють проникнення хлоридів. Градієнти концентрації сприяють міграції хлоридів. Мікротріщини від механічних навантажень змінюють шляхи їх перенесення та збільшують ризик корозії.
Накопичення хлоридів на межі сталі та бетону сприяє локалізованій депасивації. Пасивна оксидна плівка руйнується, що сприяє початку корозії. Пороговий вміст хлоридів для корозії залежить від pH бетону та його проникності. Дослідження показують, що корозія починається при концентраціях хлоридів від 0,2 до 0,4% від маси цементу, коли проникність висока.
Нещодавня бімодальна нейтронна та рентгенівська мікротомографія виявляє утворення мікроструктурної іржі та втрату зв'язку між сталлю та бетоном.
Зниження проникності уповільнює транспортування хлоридів та подовжує термін служби арматури. Рентгенофлуоресцентний аналізатор металів для бетону, включаючи Lonnmeter, забезпечує неруйнівний елементний аналіз хлору, швидко виявляючи ділянки з ризиком корозії арматурної сталі в бетоні.
Корозія сталі в бетоні, викликана хлоридами
*
Рішення для армування, стійкого до корозії
Легування арматури хромом (Cr) та рідкісноземельними елементами (RE) значно зменшує корозію арматурної сталі в бетоні під впливом хлоридів. Дослідження арматури HRB400 показують, що вміст Cr понад 0,5% та збільшення RE перетворюють MnS на включення RE–Al–O–S, оточені оболонками MnS, уповільнюючи локалізоване підкислення та мінімізуючи поширення корозії «заблокованих комірок». Результатом є нижча щільність струму корозії та покращена стабільність пасивної плівки, яку можна виміряти навіть при концентрації хлоридів понад 0,6% від ваги цементу, що означає зниження швидкості корозії на 30–50% порівняно зі звичайною арматурою за ідентичних умов (Nature Communications, 2026).
Практичне впровадження включає легування скандієм або церієм, що забезпечує помітне покращення механічної міцності та довговічності інфраструктури в морському середовищі та середовищі з використанням солей для боротьби з льодом. Обмеження вартості та поставок відновлюваних джерел енергії впливають на проникнення на ринок, але зменшують потреби в ремонті протягом життєвого циклу.
Випробування дедалі більше підтверджують, що поєднання сталевих волокон з арматурою зменшує розвиток тріщин та швидкість корозії, особливо за підвищеного вмісту хлоридів у бетоні. Гібридне армування подовжує час до виникнення тріщин та покращує збереження несучої здатності після впливу (MDPI, 2025).
Вибирайте арматуру на основі аналізу ризику корозії, викликаної хлоридами, та життєвого циклу проекту, щоб уникнути суттєвої деградації конструкції. Елементний аналіз хлору за допомогою рентгенофлуоресцентного аналізатора металів для бетону, такого як пристрій Lonnmeter, підтримує неруйнівний контроль бетонної арматури для точного визначення ефективності розчинених речовин та волокон, забезпечуючи запобігання корозії залізобетону та максимізуючи термін служби.
Елементарний аналіз хлору та аналіз легких елементів у бетоні
Кількісне визначення вмісту хлору та легких елементів має вирішальне значення для запобігання корозії залізобетону. Іони хлориду понад 0,2–0,4% від ваги цементу викликають втрату пасивації та швидку корозію арматурної сталі, прискорюючи деградацію конструкції та витрати на обслуговування. Аналітичні методи визначення поділяються на руйнівні.
Деструктивні методи забезпечують високу точність, але вимагають вилучення керна та трудомісткого лабораторного аналізу, що призводить до перебоїв у роботі та незворотної втрати зразків. Неруйнівний контроль з використанням рентгенофлуоресцентного аналізу для виявлення корозії або польового рентгенофлуоресцентного аналізатора металів для бетону дозволяє проводити швидкий аналіз хлору та легких елементів in situ без руйнування зразків. Рентгенофлуоресцентний аналізатор Lonnmeter вимірює Mg, Al, Si, S, K, Ca та Cl у твердому бетоні, забезпечуючи межі виявлення Cl нижче 50 ppm. Результати допомагають у виборі корозійностійких арматурних стрижнів та відстеженні ефективності інгібіторів корозії для сталевої арматури. Розширені робочі процеси з використанням рентгенофлуоресцентного аналізу максимізують довгострокову міцність залізобетону, виявляючи корозію, викликану хлоридами, у бетонних конструкціях на ранній стадії, спрямовуючи цілеспрямоване втручання та розподіл ресурсів.
Розширене виявлення&Методи кількісного визначення вмісту хлоридів
Лабораторна оцінка використовує об'ємне титрування, іон-селективні електроди та потенціометричні методи, що забезпечує високу чутливість до визначення вмісту хлоридів у бетоні та арматурній сталі. Ці методи пов'язані з ризиком руйнування зразка, трудомісткістю та обмеженим просторовим картографуванням в умовах in situ. Польові мікроелектродні зонди дозволяють локалізоване виявлення, але мають труднощі з кількісним визначенням слідів хлоридів та легких елементів.
Рентгенофлуоресцентний аналізатор металів, особливо Lonnmeter, забезпечує неруйнівний, швидкий багатоелементний аналіз зразків твердого бетону та арматури. Lonnmeter виявляє хлор та легкі елементи (Mg, Al, Si, S, K, Ca) з чутливістю на рівні ppm, що забезпечує вирішальну інформацію про корозійностійку арматуру та оцінку ризиків. Його надійне програмне забезпечення розрізняє сліди корозії, викликаної хлоридами, у бетонних конструкціях, що сприяє критично важливому запобіганню корозії залізобетону.
Інтеграція інноваційних методів візуалізації, таких як рентгенівська флуоресценція, мультимодальна томографія та вдосконалене елементне картування, дозволяє виявити як об'ємний вміст хлоридів, так і мікроструктурні ділянки корозії. У поєднанні ці методи оцінюють інгібітори корозії сталевої арматури та підтримують довговічність залізобетону.
Реклама аналізатора рентгенівської флуоресценції Lonnmeter для оцінки вмісту хлоридів
Рентгенофлуоресцентний аналізатор Lonnmeter забезпечує швидкий неруйнівний елементний аналіз хлору, що є вирішальним для оцінки вмісту хлоридів у бетоні. Його висока чутливість виявляє хлор та легкі елементи (Mg, Al, Si, S, K, Ca) на рівнях від 0,35 до 1% Cl, що сприяє точному кількісному визначенню слідів хлоридів, які визначають ризик корозії та довговічність залізобетонних конструкцій.
Портативна конструкція дозволяє проводити аналіз на місці, що дає змогу інженерам проводити елементний скринінг у режимі реального часу на зразках твердого бетону або арматури та оперативно виявляти зони, схильні до корозії, викликаної хлоридами, у бетонних конструкціях. Надійні програмні інтерфейси оптимізують робочі процеси, відображаючи результати багатоелементного аналізу для швидкого прийняття рішень щодо вибору корозійностійкої арматури.
Технологія рентгенівської флуоресценції Lonnmeter дозволяє уникнути використання радіоактивних джерел, вимагаючи мінімальної підготовки зразків та забезпечуючи багатоелементне виявлення, необхідне для комплексних стратегій запобігання корозії. Запит цінової пропозиції дозволяє отримати індивідуальну конфігурацію аналізатора, навчальну підтримку та технічні консультації, оптимізуючи неруйнівний контроль бетонної арматури для довготривалої міцності залізобетону та ефективні інгібітори корозії для сталевої арматури.
Часті запитання (FAQ)
Яке значення має вимірювання вмісту хлоридів у бетоні?
Точне кількісне визначення вмісту хлоридів у бетоні має вирішальне значення для оцінки ризику корозії арматурної сталі та прогнозування терміну служби. Корозія, викликана хлоридами, спричиняє приблизно 40% руйнувань залізобетону у світі. Лабораторні дані показують, що корозія починається, коли концентрація хлоридів перевищує 0,4% від ваги цементу. Профілювання проникнення хлоридів дозволяє проводити цілеспрямоване технічне обслуговування та знижувати витрати.
Як іони хлориду викликають корозію сталевої арматури?
Іони хлориду проникають у бетон, досягаючи пасивного оксидного шару на сталі. Це порушує пасивацію сталі та ініціює локальну точкову корозію. Результатом є утворення іржі, втрата діаметра сталі, розтріскування та відколювання.
Чи можуть волокна покращити корозійну стійкість разом із арматурою в бетоні?
Дослідження показують, що комбіноване використання волокон та арматури збільшує час до корозії до 40%, підвищуючи довговічність залізобетонних конструкцій.
Що робить аналізатор Lonnmeter XRF ідеальним для випробування бетону?
Рентгенофлуоресцентний аналізатор металів Lonnmeter забезпечує швидкий, неруйнівний багатоелементний аналіз твердих зразків. Він досягає межі виявлення 10 ppm для хлору та кількісно визначає легкі елементи (Mg, Al, Si, S, K, Ca), що є критично важливим для виявлення корозії на ранніх стадіях, оптимізуючи стратегії запобігання корозії.
Чи є вдосконалені арматурні матеріали, такі як сплави Cr та RE, більш стійкими до корозії?
Арматурні стрижні, модифіковані хромом та рідкісноземельними (РЕ) елементами, підвищують корозійну стійкість більш ніж на 50% порівняно зі стандартною сталлю, особливо в сольовому середовищі, що підтверджено лабораторними випробуваннями.
Чому проникність бетону важлива для запобігання корозії?
Нижча проникність обмежує міграцію хлоридів, підтримуючи пасивацію сталі та затримуючи початок корозії після закінчення типових термінів служби.
Чим відрізняється технологія рентгенофлуоресценції (XRF) від традиційних хімічних тестів для аналізу хлоридів?
Рентгенофлуоресцентний аналіз не потребує розчинення зразка чи кислот, на відміну від методів вологої хімії. Він швидкий, проводиться на місці та пропонує одночасний багатоелементний елементний аналіз хлору, що корисно для неруйнівного контролю бетонної арматури.
Час публікації: 13 лютого 2026 р.
