Abstract:
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลกระทบของประเภทคอนกรีตที่มีต่อการกัดกร่อนของเหล็กเสริมในคอนกรีตประเภทต่างๆ การกัดกร่อนประเมินโดยวิธีศักย์ไฟฟ้าครึ่งเซลล์ (Half-Cell Potential, HCP) ค่าความหนาแน่นกระแสการกัดกร่อน (Corrosion Current Density, icorr) และค่าการสูญเสียน้ำหนักของเหล็กเสริมภายใต้สภาพแวดล้อมเดียวกัน โดยใช้คอนกรีตที่มีอัตราส่วนน้ำต่อซีเมนต์เท่ากัน โดยแบ่งทดสอบในคอนกรีต 3 กลุ่มได้แก่ กลุ่มแรกคือคอนกรีตประเภทปอร์ตแลนด์ธรรมดาประกอบไปด้วย คอนกรีตปอร์ตแลนด์กําลังระยะต้นสูง (High-early Strength Portland Concrete, HPC) และคอนกรีตปอร์ตแลนด์ทนต่อซัลเฟต (Sulfate-resistant Portland Concrete, SPC) กลุ่มที่สองคือ กลุ่มคอนกรีตประเภทปอซโซลาน ประกอบไปด้วย คอนกรีตปอร์ตแลนด์ผสมเถ้าลอย (Portland Cement Fly Ash Concrete, PFC), คอนกรีตปอร์ตแลนด์ผสมตะกรันเตาถลุงเหล็ก (Portland Blast-Furnace Slag Concrete, PBSC) และคอนกรีตปอร์ตแลนด์ผสมซิลิกาฟูม (Portland Cement Silica Fume Concrete, PSFC) กลุ่มที่สามคือ คอนกรีตประเภทผสมสารผสมเพิ่มประกอบไปด้วยคอนกรีตผสมจีโอพอลีเมอร์ (Geopolymer Reinforced Concrete, GPRC), คอนกรีตเสริมเส้นใย (Portland Glassfibre Reinforced Concrete, PGRC) และคอนกรีตชดเชย การหดตัว (Expansive Cement Concrete, EXC) โดยทุกกลุ่มทดสอบเปรียบเทียบกับคอนกรีตธรรมดา (Ordinary Portland Concrete, OPC) การเร่งการเกิดการกัดกร่อนดําเนินการโดยวิธีเร่งแบบสภาวะเปียกสลับแห้ง (Wet-dry cycles) ตามมาตรฐาน ASTM G109-99a และเร่งแบบใช้กระแสไฟฟ้า ผลการศึกษาพบว่า กลุ่มคอนกรีตประเภทปอร์ตแลนด์ธรรมดา คอนกรีตปอร์ตแลนด์ กําลังระยะต้นสูงมีการกัดกร่อนน้อยที่สุด คอนกรีตปอร์ตแลนด์ทนซัลเฟตมีการกัดกร่อนมากที่สุด กลุ่มคอนกรีตประเภทปอซโซลาน คอนกรีตปอร์ตแลนด์ผสมซิลิกาฟูมมีการกัดกร่อนน้อยที่สุด คอนกรีตปอร์ตแลนด์ธรรมดามีการกัดกร่อนมากที่สุด คอนกรีตประเภทผสมสารผสมเพิ่ม คอนกรีตผสมจีโอโพลิเมอร์มีการกัดกร่อนน้อยที่สุด คอนกรีตเสริมเส้นใยมีการกัดกร่อนมากที่สุด นอกจากนี้พบความสัมพันธ์ระหว่างค่าการสูญเสียน้ำหนักของเหล็กเสริมกับค่าศักย์ไฟฟ้าครึ่งเซลล์และความหนาแน่นกระแสการกัดกร่อน กล่าวคือค่าการสูญเสียน้ำหนักของเหล็กเสริมมีค่ามากขึ้นเมื่อค่าศักย์ไฟฟ้าครึ่งเซลล์มีค่าลดลง และความหนาแน่นของกระแสการกัดกร่อนมีค่ามากขึ้น
The purpose of this research is to investigate the effect of concrete types on the corrosion of reinforcement in concrete. The corrosion of reinforcement was evaluated by the half-cell potential (HCP), the corrosion current density (icorr) and the weight loss of steel exposed to same environment. There were 3 groups of concrete. The first group is the standard Portland concrete; composed of the high-early strength Portland concrete (HPC) and the sulfate-resistant Portland concrete (SPC). The second group is pozzolan Portland concrete; composed of the Portland cement fly ash concrete (PFC), the Portland blast-furnace slag concrete (PBSC) and the Portland cement silica fume concrete (PSFC). The third group is the admixture concrete; composed of the geopolymer reinforced concrete (GPRC), the Portland glass fibre reinforced concrete (PGRC) and the expansive cement concrete (EXC). All concrete groups were designed with similar water-to-cement ratio and tested comparing with the the ordinary Portland cement concrete (OPC). The corrosion testing of reinforcement in concrete was conducted by wet-dry cycles of concrete specimens following the ASTM G109-99a standard comparing with the corrosion accelerated by electricity. As a result, The lowest corrosion of standard Portland concrete group is the high-early strength Portland concrete (HPC) and The highest corrosion is the sulfate-resistant Portland concrete (SPC). The lowest corrosion of the Portland pozzolan concrete group is the Portland cement silica fume concrete (PSFC) and the highest corrosion of is the ordinary Portland cement concrete (OPC). The lowest corrosion of the admixtures concretes group is the geopolymer reinforced concrete (GPRC) and the highest is the Portland glass fibre reinforced concrete (PGRC). In addition, there is the relationship between the weight loss of steel and the half-cell potential and the corrosion current density. The weight loss of steel increases with the decrease of the half-cell potential and the increase of the corrosion current density.