Zu den sekundären Schutzmechanismen beim kathodischen Korrosionsschutz von Stahl in alkalischen Medien

Eichler, Thorsten; Raupach, Michael

doi:32231

Zu den sekundären Schutzmechanismen beim kathodischen Korrosionsschutz von Stahl in alkalischen Medien = On the secondary protection mechanisms during cathodic protection of steel in alkaline media

Eichler, Thorsten (Author)

2012

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Thorsten Eichler

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2012

Umfang169 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2012

Genehmigende Fakultät
Fak03

Hauptberichter/Gutachter
Raupach, Michael (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2012-06-13

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-42131
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/82879/files/4213.pdf

Einrichtungen

Lehr- und Forschungsgebiet Baustoffkunde - Bauwerkserhaltung und -instandsetzung (311320)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Elektrochemische Korrosion (Genormte SW) ; Kathodischer Korrosionsschutz (Genormte SW) ; Stahlbeton (Genormte SW) ; Chloridion (Genormte SW) ; Wasserstoffionenkonzentration (Genormte SW) ; Migration <Technik> (Genormte SW) ; Aktivität <Konzentration> (Genormte SW) ; Ingenieurwissenschaften (frei) ; Chloridmigration (frei) ; sekundäre Schutzmechanismen (frei) ; Chloridionenkonzentration (frei) ; Hydroxidionenkonzentration (frei) ; elektrochemischer Korrosionsschutz (frei) ; chloride migration (frei) ; secondary protection mechanisms (frei) ; chloride ion concentration (frei) ; hydroxide ion concentration (frei) ; electrochemical corrosion protection (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 620
rvk: ZM 7530 * ZI 4949 * ZI 4960 * UX 1320

Kurzfassung
Die vorliegende Arbeit behandelt die Auswirkungen der sekundären Schutzmechanismen beim kathodischen Korrosionsschutz von Stahl in alkalischen Medien. Auf der Grundlage von Untersuchungen in künstlichen Betonporenlösungen wird ein Modell zur Wirkungsweise der sekundären Schutzmechanismen entwickelt. Die Ergebnisse belegen die wesentliche Bedeutung des Verhältnisses zwischen Chlorid- und Hydroxidionenkonzentration im Elektrolyten bezüglich der im System verbleibenden Korrosionsrate nach Abschalten des Schutzstroms sowie hinsichtlich der kathodischen Polarisierbarkeit des Schutzobjektes. Es konnte gezeigt werden, dass die Verringerung des Verhältnisses zwischen Chlorid- und Hydroxidionenkonzentration auf einen spezifischen Grenzwert zur nachhaltigen Verringerung der Korrosionsrate, um einen Faktor zwischen 10 und 1000, führend kann. Weiterhin belegen die Ergebnisse, dass durch den kathodischen Korrosionsschutz nur in Ausnahmefällen die Repassivierung des Schutzobjektes zu beobachten ist. Der zweite Teil der Untersuchungen befasst sich mit den messbaren Auswirkungen kathodischer Langzeitpolarisation auf das Korrosionsverhalten von Stahl in chloridhaltigen Mörtelprobekörpern. Hier konnte und praxisnahen Betriebsbedingungen gezeigt werden, dass signifikante Migrationseffekte auch bei verhältnismäßig geringer Feldstärke auftreten können. Weiterhin konnte die kathodische Polarisationskinetik als Funktion der während der Polarisation geflossenen Ladungsmenge dargestellt werden.

The present work discusses the impact of the secondary protection mechanisms during cathodic protection of steel in alkaline media. On the basis of investigations in artificial concrete pore solutions a model was developed concerning the effectiveness of the secondary protection mechanisms. The results support the essential significance of the ratio between chloride and hydroxide ion in the electrolyte concerning the in the system remaining corrosion rate after switching off the protection current as well as regarding the polarisability of the object to be protected. It could be shown, that reducing the ratio between chloride and hydroxide ion concentration to a specific value results in a sustaining reduction of the remaining corrosion rate, of a factor between 10 and 1000. Further on the results prove that repassivation by cathodic protection was only observable in exceptional cases. The second part of the investigations deals with the measurable effects of cathodic long term polarisation on the corrosion behaviour of steel in chloride containing mortar specimens. It was possible to show under nearly practical conditions, that significant migration effects can occur even at comparably low field strengths. Further on the cathodic polarisation kinetics could be presented as function of the charge flown during polarisation.

Fulltext:
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