National Transport Library Research Database

Korrosionsegenskaper hos rostfritt stål i betong med hög fukthalt. Optimalt val av stålkvalitet i betongkonstruktioner (Corrosion properties of stainless steel in concrete with high water content: optimal selection of steel grade for reinforced structures)

  • Sederholm, Bror
  • Swerea KIMAB AB, Svenskt företag eller organisation, 556593-0509
Sponsors, duration, budget: Vägverket ; 2009-05-26 -- 2013-04-29 ; 360000 kronorRegistration number:
  • Vägverket AL90 B 2008:76288
Subject(s): Abstract: Rostfritt stål har erkänt goda korrosionsegenskaper i kloridhaltiga och alkaliska miljöer. Det finns ett stort intresse dels att använda rostfritt stål i speciellt utsatta delar av armerade betongkonstruktioner och dels att i större omfattning vid reparationer ersätta rostig armering med rostfri armering. I en del betongkonstruktioner i Sverige har befintlig kolstålsarmering i den yttre armeringsnivån ersatts med ny armering av rostfritt stål. Reparationsarmering med rostfritt stål i den yttre armeringen kan dock medföra risk för galvanisk korrosion på kvarvarande kolstålsarmering. En nylig avslutad undersökning som delvis finansierats av Vägverket visade att rostfritt stål (fyra stålkvaliteter) kan kopplas ihop med kolstål i en normal fuktig betong utan att kolstålet nämnvärt påverkades galvaniskt av det rostfria stålet under två års utomhusexponering. När det gäller ingjutet stål ihopkopplat med rostfritt stål i betong som utsätts för hög fuktbelastning eller är helt eller delvis nedsänkta i vatten så är inte risken helt utredd för att stålarmeringen kommer att utsättas för galvanisk korrosion. Det är allmänt känt att om kolstål och rostfritt stål kopplas ihop med varandra och sänks ned i ett kloridhaltigt vatten så kommer kolstålet att utsättas för kraftig galvanisk korrosion. Att ingen nämnvärd galvanisk effekt kunde konstateras i normal fuktig betong kan delvis förklaras av den höga dåliga ledningsförmågan hos betongen. Den galvaniska korrosionseffekten kan alltså bli större i en betong med hög vattenhalt som förekommer vägmiljöer genom regn, snösmältning osv. och t ex i bropelare som står i vattten. I projektet görs exponeringar med kolstål och rostfritt stål ihopkopplade i betongblock under lång tid i fält och på laboratorium. Fältexponeringen görs under verlighetstrogna förhållanden, t ex i en maximalt aggressiv vägmiljö med avseende på våttid och klorider. Resultaten från undersökningen ska komplettera riktlinjer som utarbetas för optimalt val av rostfria armeringsstål vid nybyggnation och vid reparation med rostfri armering.Abstract: The corrosion resistance of stainless steel in chloride-containing alkaline environments is well known. There are great technical and economic interests in using stainless steel for particularly severely exposed parts of reinforced concrete structures as well as to replace corroded carbon steel reinforcement in the outer, exposed levels with stainless steel. In certain concrete constructions in Sweden rusty reinforcement has been replaced with stainless steel during repairs. Stainless steel repair reinforcement may however constitute a risk for galvanic corrosion on the remaining carbon steel reinforcement. A recently completed investigation which was partly funded by the National Road Administration (Vägverket) showed that stainless steel in contact with carbon steel in concrete exposed in ambient atmospheric conditions during two years resulted in no significant corrosion effects from the stainless steel (4 different grades) on the carbon steel. Concerning cast-in carbon steel coupled to stainless steel in concrete at high humidity or immersed in water, however, the absence of galvanic effects is not assured. It is well known that if carbon steel and stainless steel are electrically coupled to each other and immersed in a chloride-containing aqueous solution, the carbon steel will undergo severe galvanic corrosion. That no significant galvanic effects have been found in concrete at ambient humidity levels may to some part be due to the low conductivity in partly air-filled concrete. The galvanic corrosion can thus be larger in concrete with a high water content (low resistance), such as may occur in road environments due to rain, melting snow etc., and for e g bridge columns in water. The project will include long-term field and laboratory exposures of stainless steels coupled to carbon steel and cast in concrete blocks. For the field exposures realistic environments corresponding to severe use conditions will be chosen, e. g. a highly corrosive road environment with respect to chlorides and period of wetness.The results from the investigations will be included in and complement the recommendations that are in preparation concerning an optimal selection of stainless steel for reinforcement in new constructions as well as repairs.
Item type: