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Ciao, benvenuto a questo modulo sulla corrosione in metallo incorporato. Avremo 5 lezioni in questo e lo schema sarà prima lezione copriremo quello che è il significato della corrosione e alcuni fondamentali della corrosione in cui parleremo un po' di quello che succede in concreto anche.
 
E poi nella lezione 2 copriremo in dettaglio ciò che è la corrosione indotta da carbonato e la corrosione indotta da cloruro. Poi 2 lezioni su diversi tipi di rinforzo in acciaio e quali sono le precauzioni da prendere quando usiamo l'ultimo tipo di rinforzi in acciaio che sono disponibili. E poi lezione 5 copriremo la corrosione esclusivamente quello che sta accadendo in un sistema concreto pre - stressato sia i sistemi pre e post tensione che saremo coperti. Ora lasciate che i signori parlino più del significato della corrosione e dei fondamentali della corrosione.
 
Vi faccio qualche esempio di guasto correlato alla corrosione o di guasto prematuro che significa prematuramente l'acciaio ha iniziato a corrodere o prima che la vita di progettazione o la vita di progettazione di destinazione sia stata raggiunta la struttura ha iniziato la corrosione. Così questo è un esempio dove sulla foto sul lato sinistro si vede che alla fine c'è una nave che ha davvero colpito il pilastro e poi il ponte è crollato e quello che hanno fatto è dopo che hanno ricostruito un altro ponte proprio accanto
 
In cui, in circa 13 anni potete vedere questo pilastro qui sopra ha iniziato una grave corrosione e poi si vede che la grave corrosione dei sistemi di post tensione nei tendini verticali. E un altro esempio di corrosione prematura è il golden gate bridge. Spendiamo un sacco di soldi su questo ponte per mantenere la struttura ogni anno ci sono molti problemi legati alla corrosione e la manutenzione è un bel lavoro lì.
 
Un'altra struttura di nuovo nel mondo sviluppato è in Canada. Questo è il ponte Mercier, un paio di decenni di ponte vecchio. Ma si vede che il ponte corrode gravemente la rete che qui si vede è in realtà per proteggerla dal calo e poi si può vedere qui sembra che ci sia un tipo di problema ASR. Quindi, accade diverso tipo di meccanismi di deterioramento, intendo dire Deterioramento in molte di queste strutture.
 
E quello che stiamo cercando di raccontare qui è la corrosione sta portando un costo enorme e che cosa costa? Si tratta di circa 3 a 4% di Pil prima di entrare in quel grafico di Pie che sta mostrando il costo della corrosione e questo è fatto per gli USA. Ma più o meno che sarà simile a molti altri paesi. Allora, ho pensato che questo sarà un buon esempio da mostrare, quello che vedete qui è, se guardate l'infrastruttura che qui è la torta verde. Si vede che sta coprendo ponti stradali, gasdotti e condutture di trasmissione liquidi, corsi d'acqua, porti, ferrovie etc.,
Utilities che è questo che copre circa il 35% del costo della corrosione. Che copre diverse strutture di stoccaggio di materiali pericolosi, utilità elettriche, telecomunicazioni, distribuzione del gas, acqua potabile e sistemi fognari. Quello che voglio concentrarmi qui è che ci sono molti elementi concreti ci sono in questi due. E se li mettete insieme che le utilities e le infrastrutture di trasporto in arrivo saranno circa 35 +% altre 15% se aggiungete che si tratta di circa il 50% del costo totale della corrosione. Quindi, qui abbiamo un grande lavoro per ridurre questo costo di corrosione associato a strutture concrete.
 
Così, alcune statistiche su questa corrosione nel grafico a torta che ho mostrato in precedenza; ho detto che si è passati dal 3 al 4% del Pil. Ora se si guarda caso indiano, spendiamo circa 4 lakhs di Crores che ne tratta il nostro costo di corrosione, costo annuale della corrosione nel 2014. Con il passare del tempo il costo è in realtà crescente perché stiamo costruendo sempre più strutture. E stiamo anche vedendo la corrosione prematura in molte strutture, molto prima che raggiunga la sua vita di design.
 
Ora, alcune altre statistiche voglio solo citare qui, per sottolineare che questo è davvero un grosso problema. Fino a circa il 50% dei bilanci di costruzione effettivamente viene utilizzato per qualche tipo di riparazione e poi il 50% delle strutture sperimenta una grande riparazione entro circa 10 anni che è probabilmente molto breve. E ora se si guarda la quantità di acciaio e cemento che viene prodotto, se si guarda l'acciaio, il 30% dell'acciaio viene utilizzato per la riparazione.
 
E in caso di cemento il 40% del cemento viene utilizzato per la riparazione. Quindi, forse questi numeri sembrano molto grandi ma ho incrociato il controllo con la stessa industria siderurgica e del cemento. Questo è più o meno corretto l'acciaio che viene effettivamente utilizzato per la sostituzione dell'acciaio esistente, il cemento è acquistato anche per i progetti di riparazione. Quindi, questi due numeri sono davvero allarmanti. Ecco allora quello che dobbiamo ridurre davvero da 3 a 4% PIL. Non possiamo continuare a spendere questo tanto denaro sulle nostre strutture che stiamo costruendo e le strutture che già abbiamo.
 
Quindi, dobbiamo avere una strategia di protezione anticorrosione che sia essenziale per avere una strategia di protezione in altre parole dovremmo pensare a come fare una corretta manutenzione e anche nella vita di design come progettare la struttura in modo da avere una riparazione minima. E fare una corretta manutenzione e riparazione; la riparazione stessa dovrebbe essere duratura. Se la riparazione stessa non è duratura, allora finirete nel fare molte riparazioni che aumenteranno nuovamente il costo della corrosione.
 
Quindi, punto è ora disponiamo di tecnologia, per realizzare realmente questa vita di servizio gratuito di corrosione di 100 anni e tutto ciò. Ma a patto di dare maggiore importanza alla qualità delle costruzioni. Ora, perché il costo di corrosione sta diventando più importante oggi è perché stiamo costruendo un sacco di strutture oggi come i progetti autostradali, i porti marittimi e poi gli aeroporti e anche quando si parla di questi grandi progetti ci sono anche strutture associate che si stanno costruendo. Ad esempio: se state costruendo una strada, ci saranno molte altre strutture che si avvicineranno tutte lungo le strade o su entrambi i lati delle strade.
Così, che anche i tetti sono molto importanti per avere in mente tutte queste strutture con qualità. Altrimenti affronteremo un enorme costo di riparazione e manutenzione negli anni a venire. Quindi lo scopo principale di questo corso è quello di assicurarsi di costruire le strutture attuali in buona parte con la durabilità in mente. E allo stesso tempo, assicutiamo che il modo in cui ripariamo questa struttura o le strutture esistenti siano anche duraturi.
 
Ora, quando guardiamo l'India come tale abbiamo diverse regioni geograficamente diverse e la condizione climatica è diversa per le diverse regioni. E di solito pensiamo alla corrosione quando pensiamo alla corrosione, pensiamo alla corrosione indotta da cloruro. Probabilmente un motivo per cui pensiamo così è perché abbiamo una lunga fascia costiera. Potete vedere qui questa lunga costa e in questa regione qui sembra una collana come ho mostrato nella slide precedente.
 
Se avete strutture concrete lungo questa regione poi quelle strutture saranno esposte a cloruri aerotrasportabili e allo stesso anche il terreno sarà ricco di cloruri in quelle strutture. Quindi, la fondazione potrebbe anche sperimentare una grave corrosione. Quindi dobbiamo essere molto attenti quando costruiamo strutture lungo la linea costiera. Quindi, questo è lungo la linea costiera e anche per la carbonazione di solito pensiamo che la carbonazione non sia un problema rilevante.
 
Ma, la carbonazione è anche un problema maggiore perché a circa 60 - 70% di umidità si può avere una carbonazione molto elevata. Ma, ancora sul litorale vediamo di solito che il cloruro sta governando nella maggior parte dei casi. Tuttavia dovremmo anche dare abbastanza importanza per la carbonazione. Un'altra cosa è, se si parla di qualsiasi altra struttura all'interno o non sulla costa ma lontano dalla costa. Dovremmo anche pensare alla condizione di esposizione locale, perché lasciare che i cali si dica per esempio si sta costruendo un impianto chimico dove si sta utilizzando un sacco di sale.
 
Così che l'aria accanto a questa struttura o l'immediata agli elementi concreti avranno abbastanza cloruri che diffonderanno nell'elemento concreto e possono causare la corrosione. Quindi, anche se in questa mappa per esempio: se la Delhi sta arrivando a essere una condizione moderata o se qualche struttura qui sopra che è mite e se sto costruendo qui la mia pianta chimica, potrei in realtà avere condizioni di cloruro molto elevate.
 
Quindi, dobbiamo davvero pensare alla condizione ambientale locale non solo alle condizioni globali. Questo è molto importante da considerare. Ora, lasciarsi guardare cosa succede quando il ferro o come il ferro corrode? Quindi, vi mostrerò questo, vediamo come facciamo ad esempio l'acciaio: facciamo l'acciaio dal ferro di ferro e poi ci riscaldiamo
il minerale di ferro in un altoforno e poi si ottiene il materiale fuso. Poi lo stampo in una forma particolare. Lasciatelo dire che se si parla di un rebar lo si muffa in una forma cilindrica, se si parla di un acciaio strutturale si può avere la sezione I o L angolo. Quindi, qualunque sia lo stampo che in una forma particolare e passa questo acciaio attraverso la tinta.
 
Così, qui ci troviamo in questa fase essenzialmente. Ecco, in realtà stiamo dando più energia termica al sistema o al materiale. E qui in questo processo stiamo dando o utilizzando più energia meccanica. Quindi, essenzialmente in questa fase il materiale avrà energia superiore al minerale di ferro. Ora, una volta che si ha questo materiale energetico più alto che tendenza a quel materiale a corrodere sarà più che quando si converte al minerale di ferro.
 
Così, in acciaio corto corrode ad un tasso più veloce del ferro. Ora, una volta che il vostro acciaio è fatto, allora esponete quell' acciaio a queste diverse condizioni. Ad esempio: se è esposto ad acqua piovana hai l'umidità allora questa indica la temperatura e poi hai anche l'ambiente di cloro. Se si sta parlando della linea costiera, si ha cloruro e se si parla di fortunatamente in India noi don non usiamo l'icing i o i sali anti icing. Ma, all'estero se ci si va, soprattutto in una regione climatica fredda vedrete che durante l'inverno versano questa soluzione di cloruro o di cloruro di spruzzo su strada. Così che i fiocchi di ghiaccio possano essere sciolti. E poi quando è esposto ciò che accade sono queste reazioni chimiche o l'acciaio subisce queste reazioni chimiche che vanno dal 1 al 3.
 
Così, alla fine si ottiene questo Fe2O3 che ha una struttura molto simile come il minerale di ferro. Così, la NACE definisce questa corrosione come la metallurgia Extractive in direzione inversa. Quindi, essenzialmente da qui a qui il tasso a cui va può essere controllato. Se si utilizza l'acciaio inossidabile, posso ridurre la velocità di corrosione dall'acciaio al minerale di ferro o se uso l'acciaio lieve può essere più alto. Quindi, questo è solo tutto quello che possiamo fare; possiamo fare le cose in modo che il tasso di corrosione possa essere ridotto. Io don non so se possiamo farcela zero ma possiamo farlo rallentare in modo da raggiungere la vita desiderata delle strutture.
 
Ora, quando si guarda l'acciaio, di solito pensiamo che sia un materiale omogeneo. Ma se si guarda al microscopio questo è come sembra. Quindi, hai queste diverse fasi nello stesso acciaio e qui puoi vedere qualche struttura laminare. Quindi tutti questi portano in realtà qualche tipo di cellula di corrosione locale laggiù o in mezzo tra qui questo. Quindi, una della fase potrebbe essere corrosiva di preferenza rispetto all'altra. E quel sì che i metallurgici fanno come modificare queste cose. Così, in realtà possiamo avere un acciaio di qualità migliore.
 
 
Ora queste sono alcune, una composizione chimica per diverso tipo di acciaio. Il motivo principale per cui lo metto qui è possibile vedere il numero di elementi presenti in un determinato acciaio.
 
Sì, il ferro è molto grande in quantità. Ma ci sono altri piccolissimi come, questa piccolissima quantità. Ma quindi questi sono tutti molto importanti nel garantire diverse proprietà dell'acciaio. E il concreto? Il cemento è anche molto complesso; insomma, si sa che il calcio silicato di calcio è un agente vincolante o dà la forza al concreto. E abbiamo anche un sacco di idrossidi nel cemento che danno il pH elevato. Ora, dov' è il pH? Sarà da qualche parte 12 +; questa è la regione di cui parleremo, quando si parla del pH della soluzione di pore in cemento. Ora questo pH alto ci aiuta davvero a garantire che possiamo effettivamente utilizzare acciaio e cemento insieme.
 
Questo è il diagramma di Pourbaix dove si può vedere che, se si parla di acciaio questo è di circa 100 a -400. Quindi questa è la regione tipica dove, quando si prende la misurazione o la potenziale misurazione dell'acciaio incorporato in cemento, si vedrà qualcosa in questo intervallo. E punto qui da notare è, se metto l'acciaio in un materiale con 12 a 14 o più di 12 pH allora posso avere una regione in cui c'è una regione passiva. Quel sì che, così, questa regione posso avere davvero una regione passiva. Ecco, questo è il motivo per cui siamo in grado di utilizzare l'acciaio in cemento e mantenerlo lì per molto tempo senza alcuna corrosione.
 
Così, quello che succede è che metti l'acciaio in cemento questa è la fotografia che mostra acciaio incorporata in cemento e ho disegnato qui una piccola macchia verde che indica che qualche film passivo o uno strato protettivo si formano sulla superficie in acciaio nel momento in cui immergi l'acciaio nel cemento. Ora, non si può vedere in caso di acciaio non possiamo vederlo. È molto denso e incolore ma protegge l'acciaio sottostante che da ulteriore corrosione. Ora, se l'acciaio deve corrodere, qualcosa deve rompere questo film passivo poi l'acciaio inizierà la corrosione.
 
Quindi, cosa porta a questa rottura di questo film passivo? Cloruri e anidride carbonica. Così potete vedere qui questo è un ponte che passa per l'ambiente marino. I cloruri possono creare problemi per il film passivo da spezzare, l'anidride carbonica può anche portare alla rottura del film passivo. E naturalmente l'umidità e l'ossigeno sono l'essenzialità. Quindi questi due sono la cosa essenziale per la corrosione per accadere se posso prevenire l'umidità e l'ossigeno e mantenerlo anche la temperatura molto bassa poi la corrosione può essere fermata. Ma che è praticamente impossibile realizzarlo in molte parti del mondo. Ci può essere se si va al Polo Nord probabilmente si può eliminare ad alta temperatura. Ma la maggior parte del luogo in cui viviamo, abbiamo condizioni di temperatura moderata e anche le condizioni di umidità.
 
Ora, questa è una foto che mostra in quella delle città della metro in India, si possono vedere molti veicoli qui tutti sono in realtà esaustanti CO2. E lei ha questa struttura concreta proprio sopra questo, è solo un corridoio sopraelevato. Quindi tutti questi concreti sono effettivamente esposti ad alti CO2; localmente avrete alto CO2. MaybeCO2 diffonderà nell'atmosfera ma le condizioni locali se si guarda a quei concreti sono in realtà essere esposte ad alti livelli di CO2. E anche tu hai alta temperatura puoi vedere il sole là fuori.
 
Ora, quando si guarda la corrosione come meccanismo ci sono 4 componenti o parti essenziali di qualsiasi cellula di corrosione. Ecco che dovreste avere un anodo, dovreste avere un catodo e dovreste avere un conduttore ionico e un conduttore elettronico. Ecco quindi che potete vedere la regione che corrode dalla superficie metallica. Questa era la superficie metallica originale così questo tanto metallo si è perso.
 
Così questa regione è ciò che viene corroso e che chiamiamo anodo e la restante regione in acciaio così qui è il metallo, la parte grigia è il metallo. Poi la regione rimanente aiuta questo anodo a corrodere e la carica elettronica effettivamente viene passata dal catodo all'anodo proprio attraverso il metallo stesso. E se si parla di un elettrolita come un'acqua o addirittura di cemento se si vuole dire.
 
Ma l'acqua è anche elettrolita quindi se si ha poi c'è una conduzione ionica che avviene attraverso l'acqua o attraverso l'interfaccia tra l'acciaio; il metallo e l'elettrolita. Così si ha questo scambio che avviene qui. Quindi quel conduttore elettronico ionico. Quindi dovreste avere questi 4 componenti, se riesco a liberarmi di uno di questi posso fermare la corrosione. Ma questo non succede.
 
Quindi, cosa succede nell'acciaio all'interno del cemento? Ancora una cosa simile come si ha sul lato anodico, si ha ferro che viene convertito in Fe2 + e 2 elettroni. Quindi, hai questo rilascio di un Fe2 + nella soluzione. E a patto di avere abbastanza umidità e ossigeno in quell' ambiente quello che accadrà è, questi 2 elettroni che arrivano da anodo a catodo e si combineranno a lato catodico. Così si combineranno qui e poi avrete formate due ioni di idrossido. Ora, perché ho messo questa foto qui è, qui potete vedere che questo pier di cemento sta uscendo dal corpo idrico e qui potete vedere un sacco di corrosione o danneggiamento. Mentre qui non ci sono danni e qui se si va più a fondo in questa pila anche lì non si vedrà alcun danno. Ma qui vedrai molto
danneggiamento.
 
Questo è soprattutto perché quando si va qui non si ha abbastanza ossigeno quando si va sopra il corpo dell'acqua non si ha abbastanza umidità. Ma qui hai sia ossigeno che umidità disponibili in quantità sufficiente. E anche questa scommessa e asciugatura accelerano il movimento del cloruro all'interno del pier concreto. Così in combinazione abbiamo più corrosione nel luogo in cui esce dal cemento. Ecco, questa è una stessa equazione che ho mostrato prima solo mostrandola in modo più facile da capire. Qui si può vedere all'anodo che si ha la corrosione. Così, questi Fe2 + ioni stanno entrando nella soluzione. E poi questa carica negativa si muove dall'anodo; gli elettroni si spostano dall'anodo a qui. E ora quello che sta accadendo è che questi elettroni vengono assorbiti dal lato catodico dove c'è abbastanza ossigeno e umidità e forma ioni OH o idrossioni che tipo si muovono e arrivano a reagire con questo Fe2 +.
 
Così questi 2 reagiscono e formano Fe (OH) 2. Quindi questa reazione anche se in questa foto è di dimensioni molto grandi in scala in realtà questo può accadere proprio nella scala millimetrica o anche più piccola. Ma per scopo dimostrativo lo stiamo dimostrando così. Ora anodo e catodo possono coesistere nello stesso pezzo di metallo perché anche se mettete un solo rebar o un pezzo d'acciaio in acqua o cemento può effettivamente corrodere. Quindi significa che sia anodo che catodo esistono sullo stesso acciaio.
 
Qual è il motivo di questo? Un motivo è che potrebbe esserci una differenza potenziale tra 2 punti sullo stesso metallo. Quindi, quando c'è una differenza di potenziale tra 2 punti sullo stesso metallo. Ci sarà un flusso di elettrone da un punto all'altro per bilanciarlo. Ora ciò che sta portando a questa differenza di potenziale è la non uniformità del metallo, la non uniformità dell'elettrolita e le variazioni nelle condizioni fisiche. Quindi, vi mostrerò questi 3 casi in arrivo slide ciò che è questa media non uniformità del metallo.
 
 
Il primo che è qui sto dicendo che perché c'è la non uniformità soprattutto a causa della differenza nella microstruttura e nelle diverse fasi disponibili all'interno della microstruttura dell'acciaio. Potete vedere qui questa è una spiegazione semplicistica di ciò che vedete qui. Potete vedere questa fase di ferrite qui e la fase cementite qui e vi è una possibilità di elettroni che si muovono dalla fase di ferrite in fase cementita. Ecco, qui potete vedere che questa porzione in realtà perde ferro Fe2 +. Quindi questo funziona come un anodo e questo funziona come un catodo. Quindi questo può accadere in qualsiasi acciaio che si sceglie a livello di microstruttura.
 
Ora, il motivo successivo per la differenza di potenziale era la non uniformità della superficie
proprietà dell'acciaio o questo è un altro esempio dove la scala del mulino che potete vedere qui. Oggigiorno la maggior parte dell'acciaio pulisce la scala del mulino ma ancora ci saranno dei resti presenti sulla superficie dell'acciaio. Ecco quindi una foto scattata da uno studio metallografico. Potete vedere qui questo è lo stampo, la scala del mulino e l'acciaio.
 
 
 
Quindi, quello che vedete qui è quando prendi l'acciaio la tua superficie in acciaio è una cosa del genere. Ci sono alcune regioni locali dove le scale del mulino sono presenti e altra regione dove non esiste una scala di laminazione. Ora questo creerà una cella qui; proprio qui si può effettivamente avere la cellula di corrosione. Si può avere una corrosione crevice che avviene qui come; la corrosione inizierà davvero qui e poi andrà dentro. Quindi questi meccanismi possono accadere che portano a una nuova corrosione.
 
Ora secondo punto era la non uniformità dell'elettrolita. Immaginate di avere una regione più acida e qualche regione meno acida o più alcalina. Quindi se si ha una differenza in questa alcalinità, la regione con alcalinità inferiore comincerà effettivamente a corrodere o funzionerà come un anodo e ad esempio: se si ha cloruri non è fondamentale che ovunque la quantità di cloruro presente nel sistema concreto sarà uniforme.
 
Quindi, si può anche vedere che qualche regione ha più cloruro dell'altra regione per
esempio: lasciamo che i fatti dicano in questo caso se i cloruri arrivano da qui forse c'è un aggregato qui. Così i cloruri non possono andare così cercheranno di muoverlo in questo modo e poi raggiungono questo punto. Quindi questo punto ottiene più cloruri di quello che è prossimo ad un aggregato. Quindi questo sta causando anche una condizione differenziale.
 
La cosa altra cosa è oggigiorno si ha un sacco di miscele chimiche che si mettono, una di queste è inibitore della corrosione e di nuovo a seconda della non uniformità nella miscelazione potrebbe avere qualche regione con più inibitori delle altre regioni. Così questa regione a un certo punto questa regione comincerà a corrodere prima che questa regione inizi la corrosione. Quindi ancora tutto questo dimostra che è possibile avere un ambiente differenziale anche se l'acciaio è incorporato nello stesso cemento. Quindi questo differisce per cui anche le proprietà concrete stanno variando da punto a punto in modo da portare a questo differenziale.
 
Ora, altra cosa riguarda la condizione fisica. Allora, sai che il cemento è un
materiale eterogeneo; anche l'acciaio è eterogeneo e poi abbiamo le costole sull'acciaio che provoca qualche cambiamento nelle condizioni fisiche la forma stessa. Così ad esempio questo è un disegno dettagliato che mostra come ciò che può accadere in punti diversi sulla superficie dell'acciaio.
 
Così, per esempio qui potete vedere come se ci fosse una costola qui, questa è ripida qui e poi si può avere l'umidità intrappolata lì, si può avere un vuoto d'aria in questo vuoto d'aria che si può vedere che dove l'umidità c'è, non c'è corrosione. Ma quando c'è aria c'è di più. Tante di queste condizioni fisiche possono anche portare a molte variazioni dell'interfaccia in acciaio - cemento. Ora per esempio questa è una foto dal nostro laboratorio dove possiamo vedere che questo, il quadro superiore mostra l'acciaio.
 
Così dopo abbiamo fatto il casting l'esemplare l'abbiamo esposto per alcuni cloruri e poi una volta che la corrosione ha iniziato ad aprire l'esemplare e poi quello che possiamo vedere è come se ci fosse una corrispondenza esatta di questa cosa. Così si può vedere questo è uno spot di ruggine; questo è uno spot di ruggine tutta questa regione all'interno dei cerchi rossi sono ruggine e quando si vede l'impronta di che si può vedere c'era in realtà un vuoto. Qui c'è un vuoto e ovunque si abbina molto bene con.
 
Così chiaramente possiamo vedere che questi piccoli vuoti d'aria che possono essere in scala millimetrica portano effettivamente all'innesco della corrosione che corrisponde a questa cosa che vedete qui.
 
Ora, cosa succede quando inizia la corrosione? Perché le nostre strutture concrete si stanno screpolando? Anche questa è una grande preoccupazione. Quando si verifica la corrosione vi è una notevole espansione volumetrica in acciaio che si aggira intorno ai 6 ai 8 volte di aumento del volume. Ora, qui potete vedere questo è il ferro o l'acciaio non corroso ad esempio possiamo considerare l'acciaio non corroso quando si espande sta arrivando da 1 a 6 volte di aumento.
 
Così, tutto questo avviene all'interno del concreto e c'è un limite a cui il cemento può resistere a queste sollecitazioni espansive. Così, una volta che c'è più espansione; quando lo stress applicato è più che la forza tensile del cemento tenderà a crack. Così si può vedere che il crack che irradiava l'esterno dall'acciaio, questo accadrà. Ora, se hai una cover concreta questo crack potrebbe accadere solo da un lato. Potrebbe non crack all'interno perché all'interno si ha molto più concreto. Così la regione di copertura inizierà a screpolare più velocemente.
 
Ora, per mostrarti quanto significativo o quanto grandi queste sollecitazioni espansive potrebbero essere questa è una foto dal Colosseo in una Croazia. Si vede che questa è in realtà una roccia. Allora c'era in realtà un pezzo di metallo dentro questa roccia e si è espanso e ha spaccato la roccia. Quindi se può far crack la roccia può facilmente spaccare il cemento che è di roccia artificiale. Voglio dire solo per mostrarti quanto possa essere significativa quella forza.
 
Ora, questo è di nuovo concreto nel nostro campus, uno degli edifici che potete vedere e questo è praticamente avreste potuto vedere questo tipo di corrosione che avviene in molti luoghi. Si vede molto chiaramente che qui sta accadendo una lampadina. Così questo rebar in acciaio all'interno del cemento corrode e si espande fino a circa 6 a 8 volte e che spinge la copertura concreta verso l'esterno e portando a spaccare e poi a spaccare. Così prima si spacca poi di delaminati e poi si spezza.
 
Questo è un altro edificio di appartamento dove si può vedere quella spigola. In realtà questo non è necessariamente a causa della corrosione che don ne conosco la ragione. Ma, in base all'esperienza che abbiamo visto è in questa particolare località ci sono in realtà edifici quando si costruiscono che usavano sabbia di mare o sabbia da spiaggia e acqua ricca di cloruro. Così, inoltre, quando si hanno questi vestiti che si asciugano, in realtà abbassano l'acqua su questi fasci e si vede molto chiaramente che ci sono molto di corrosione.
 
Perché ho messo questa foto è un'altra cosa da sottolineare che dovremmo andare a manutenzione preventiva. Perché stiamo aspettando che questo accada? Non dovremmo lasciare che questo accada, quando sappiamo che esiste una possibilità di corrosione. Dovremmo cercare di fermarlo subito e lì adottando un'ottima pratica di riparazione. Non solo la riparazione delle patch vuol dire che non è che basta prenderla e rimuoverla e poi riempirla di nuovo cemento non funzionerà in quel modo.
 
Si dovrebbe avere davvero una buona riparazione patch. Insomma, dovrebbe essere fatto in un durevole
modo. Vi mostreremo, come possiamo fare questa riparazione in modo duratoso per garantire che effettivamente durerà a lungo.
 
Ora in sintesi quello che abbiamo coperto oggi è il costo della corrosione il principale o il numero chiave che vorrei ricordare è che oggi si trova a circa 3 a 4% di PIL. Dobbiamo davvero lavorare sodo per ridurre quel numero. Questo spiega essenzialmente perché abbiamo bisogno di strategia di gestione della corrosione; la ragione principale è che abbiamo numerose strutture che stiamo costruendo oggi se non garantiamo una buona qualità su quelle strutture che cominceranno ad affrontare la corrosione prematura e poi dovremo spendere un sacco di soldi per la riparazione.
 
Abbiamo anche esaminato alcuni fondamentali del meccanismo di corrosione. Abbiamo guardato il diagramma di Pourbaix e abbiamo scoperto che a circa 12 + l'acciaio a pH può effettivamente impedirne la corrosione. E questo è il motivo per cui siamo in grado di mettere in cemento acciaio perché abbiamo un pH molto alto nel nostro cemento incontaminato. E poi qualche motivo per cui l'acciaio corrode anche se sullo stesso metallo 2 punti sull'acciaio si fungerà da anodo mentre l'altro fungerà da catodo.
 
Qual è la ragione di ciò che accade e l'acciaio essenzialmente non è omogeneo è un materiale eterogeneo; il cemento è anche un materiale eterogeneo in modo che per queste ragioni abbiamo questa corrosione. Anode e catodi possono coesistere o esistere sullo stesso metallo. Una cosa che vorrei dire è il mio professore di guida dottorale David Trejo. Questa è una frase da una delle sue slide. Così cerca duro di influenzare gli ingegneri civili di prossima generazione per progettare non solo per la forza ma anche per la durabilità con la manutenzione minima.
 
È molto importante per noi considerare questo oggi perché la maggior parte degli ingegneri civili quando si parla di cemento; uno dei parametri importanti che viene alla loro mente è la forza o per essere precisi 28 giorno di forza compressiva. Che il loro interno non ti darà durabilità per la struttura.
Quindi devi davvero pensare a come possiamo garantire la durabilità non spendendo un sacco di soldi in seguito ma con una manutenzione minimale, grazie. Così vedremo la prossima lezione sulla corrosione indotta da cloruro e la corrosione indotta da carbonato.