Application of Nano Sized Materials for Mitigating the Corrosion in Concrete: A Review

Abstract

Бетон є одним з широко використовуваних будівельних матеріалів у всьому світі для розвитку інфраструктури. З часом інфраструктурні конструкції вимагають технічного обслуговування, оскільки вони піддаються усім видам впливу навколишнього середовища. Корозія бетону є одним з наслідків такого впливу. Існують різні причини погіршення структури бетону, такі як розтріскування, розшарування та викришування, які можуть відбуватися через корозію арматури, що є основною причиною зниження якості конструкції. Основними причинами корозії арматури є потрапляння хлоридів та карбонізація в бетонних конструкціях. Завдяки цьому об'єм закладеної сталі збільшується і починають з'являтися тріщини. Недавні дослідження показали великий вплив дрібних матеріалів на корозійні властивості при їх додаванні в бетон. У роботі розглядається вплив різних дрібнодисперсних мінеральних добавок, таких як кремнезем, нанокремній, зольний пил тощо, які дозволяють передбачити поведінку бетону під час корозії. Змішані суміші цих матеріалів тестували за допомогою методу напруги холостого ходу та порівнювали отримані результати. Вплив хімічної добавки, такої як інгібітор іржі, також обговорюється, оскільки дозування добавки та спосіб змішування відіграють важливу роль у розробці корозійно-стійкого бетону.

Concrete is one of the widely used building materials around the world for the infrastructure development. With the time, the infrastructural structures require maintenance as they bear all types of environmental impacts. Corrosion in concrete is one such environment impact. There is different reason of deterioration of concrete structure such as cracking, delamination and spalling can be occur due to corrosion of reinforcement, which is primary reason of decrease in quality of structure. The major causes for reinforcement corrosion include chloride ingress and carbonation in the concrete structures. Due to this, the volume of embedded steel increases and cracks start appearing. Recent studies have shown great influence of fine materials on the corrosion properties when added in concrete. This paper deals with showcasing the effect of various fine mineral additives like silica fume, nano silica, fly ash etc. that can predict the behavior of concrete against corrosion. The blended mixes of these materials were tested for Open Circuit Potential (OCP) and their results are compared. Effect of chemical additive like rust inhibitor is also discussed as the dosage of additive and method of mixing plays an important role to develop corrosion resistant concrete.