วิธีการทดสอบ Half-Cell เหล็กเสริมในคอนกรีต ตามมาตรฐาน ASTM C 876

1. ขอบเขต

1.1 วิธีการทดสอบนี้ เป็นการประมาณกระแสไฟฟ้าครึ่งเซลล์ของเหล็กเสริมที่ไม่หุ่มคอนกรีตในสนามหรือในห้องปฏิบัติการ เพื่อนำไปประมาณการกัดกร่อนของเหล็กเสริมในคอนกรีต

1.2 วิธีการทดสอบนี้มีข้อจำกัดด้านกระแสไฟฟ้า พื้นผิวคอนกรีตที่แห้งในระดับที่เป็นฉนวนไฟฟ้าและพื้นผิวที่เคลือบด้วยฉนวนไฟฟ้าจะไม่ยอมให้กระแสไฟไหลผ่าน วิธีการตั้งค่าเบื้องต้น แสดงในรูปที่ 1

1.3 หน่วยมาตฐาน คือ นิ้ว-ปอนด์

1.4 การทดสอบนี้ไม่ได้มีจุดประสงค์ด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับการใช้งาน แต่เป็นการคาดการคุณสมบัติของวัสดุ เพื่อที่จะนำมาใช้งาน

2. เอกสารอ้างอิง

3.ความสำคัญและการใช้

3.1 วิธีการทดสอบนี้เหมาะสำหรับการศึกษาลักษณะสมบัติของวัสดุ สำหรับใช้ในงานวิจัยและพัฒนา

3.2 วิธีการทดสอบนี้ไม่คำนึงถึงระยะหุ้มของคอนกรีต หรือขนาดของคอนกรีตที่หุ่มเหล็กเสริม

3.3 วิธีการทดสอบนี้สามารถใช้ได้กับทุกช่วงอายุของคอนกรีต

3.4 ผลการทดสอบนี้ จะไม่นำมาพิจารณาคุณสมบัติของชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็ก หรือโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก

3.5 การวัดผลการทดสอบควรให้วิศกรผู้เชี่ยวชาญเป็นผู้ดำเนินการ และต้องใช้ข้อมูลอื่นๆ เช่น ความเข้มข้นของคลอไรด์ ความลึกของคาบอเนต อัตราการกัดกร่อน และสภาพแวดล้อมที่เป็นอยู่ จะได้ผลสรุปออกมาว่า การกัดกร่อนของเหล็กเสริม จะมีผลกระทบต่ออายุการใช้งานของโครงสร้างอย่างไร

4. เครื่องมือ

4.1 Half Cell

4.1.1 แผ่นทองแดง-ทองแดงซัลเฟต (หมายเหตุ 1) ดังแสดงในรูปที่ 2 ซึ่งประกอบด้วยหลอดแข็ง (หรือภาชนะที่ประกอบด้วยวัสดุอิเล็กทริกที่ไม่ทำปฏิกิริยากับทองแดงหรือคอปเปอร์ซัลเฟต)

เสียบไม้หรือพลาสติกที่มีรูพรุน(คล้ายเส้นเลือดฝอย)ที่ยังคงเปียก และแกนทองแดงที่ถูกแช่อยู่ภายใน
หลอดในสารละลายอิ่มตัวของคอปเปอร์ซัลเฟต การเตรียมสารละลายควรใช้ผลึกขิงคอปเปอร์ซัลเฟตผสมกับน้ำกลั่น

4.1.2 หลอดแข็งที่ใช้ ต้องมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางไม่น้อยกว่า 25 มิลลิเมตร เส้นผ่าศูนย์กลางของปลั๊กที่มีรูพรุนจะต้องไม่น้อยกว่า 13 มม. เส้นผ่าศูนย์กลาง ของแกนทองแดงที่แช่อยู่จะต้องไม่น้อยกว่า 6 มิลลิเมตร และความยาวจะต้องไม่น้อยกว่า 2 ใน. (50 มิลลิเมตร)

4.1.3 เกณฑ์ปัจจุบันขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาครึ่งเซลล์ของ Cu ---> (Cu ++) + (2e-) แสดงให้เห็นว่า มีศักไฟฟ้าในการอิ่มตัว ทองแดง-ทองแดงซัลเฟต เซลล์ครึ่งที่อ้างอิงกับไฮโดรเจน อิเล็กโทรดเป็น -0.316 V ที่ 72 ° F (22.2 ° C)

4.2 สนธิไฟฟ้า Device-ชุมทางไฟฟ้า
อุปกรณ์จะนำมาใช้ จะต้องมีความต้านทานไฟฟ้าต่ำ เป็นสะพานเชื่อมระหว่างพื้นผิวของคอนกรีตและเซลล์ครึ่ง ต้องประกอบด้วยฟองน้ำหรือหลายฟองน้ำที่เปียกอยู่แล้ว(เพื่อความต้านทางไฟต่ำลง) ฟองน้ำอาจจะพับไปรอบ ๆ ได้ และติดอยู่กับปลายของเซลล์ครึ่งเพื่อที่จะมีความต่อเนื่องไฟฟ้าระหว่างปลั๊กรูพรุนและชิ้นส่วนของโครงสร้าง

รูปที่ 1 รูปการต่อวงจรไฟฟ้า

รูปที่ 2 รูปแสดงการประกอบ

5. การปรับเทียบและความมาตรฐาน
ปลั๊กที่มีรูพรุน(Porous Plug) ควรจะได้รับการหุ้มเมื่อไม่ใช้งานเป็นเวลานาน เพื่อให้แน่ใจว่ามันจะไม่แห้งซึ่งจะกลายเป็นฉนวน (ขึ้นอยู่กับความแห้ง รูอาจจะเกิดการอุดตันเนื่องจากผลึกของคอปเปอร์ซัลเฟต)

6. วิธีการทดสอบ

6.1 ระยะห่างระหว่างจุดที่วัดค่า---ไม่ได้กำหนดไว้ หากวัดจุดห่างกันเกินไป ค่าที่ได้อาจบอกไม่ได้ว่ามีการกัดกร่อนเกิดขึ้น หากวัดใกล้กัน ค่าที่ได้ก็จะมีค่าเกือบเท่าๆกัน
--คำแนะนำ--การอ่านค่า ควรอ่านในตำแหน่งที่มีค่าความต่างศักย์ต่างกัน 100 mV.

6.2 การเชื่อมต่อของกระแสไฟฟ้าให้กับเหล็กเสริมคอนกรีต
6.2.1 ใช้ที่คีบคาบเหล็กเสริมไว้ให้แน่น*
6.2.2 *
6.2.3

6.4.1 สภาพของผิวคอนกรีตต้องเปียกก่อน ตามที่อธิบายไว้ใน 6.4.3 และ 6.4.4 เพื่อลดความต้านทานของกระแสไฟฟ้า

6.4.2 การคำนวณหาความเปียกที่เหมาะสม เป็นดังต่อไปนี้
6.4.2.1 ไม่ควรย้ายที่ของ Half-Cell ในขณะปรับเทียบ
6.4.2.2 การวัดความต่างศักย์ เป็นไปตามเงื่อนไขดังนี้
1) ค่าศักย์ที่วัดได้ ไม่ผันผวน
2) ค่าศักย์ที่วัดได้ มีความผันผวน

6.4.2.3 ถ้า 1) แสดงว่าไม่ต้องให้เปียกมากกว่านี้แล้ว ถ้า 2) จะต้องทำให้เปียกมากขึ้น จนกว่าจะวัดค่าความต่างศักย์ได้ต่างกันไม่เกิน 0.02 V แล้วรออีก 5 นาทีเพื่อวัดอีกครั้ง(เพื่อความแน่ใจ)

6.5 การวัดค่าใต้น้ำ ในแนวดิ่ง และในแนวระดับ
6.5.1 ความต่างศักย์ไฟฟ้าจะมีค่าเท่ากันไม่ว่าจะอยู่ในแนวนอนหรือในแนวดิ่ง *ความคาดเคลื่อนที่อาจเกิดขึ้น เป็นเพราะผู้ทดลอง

7. การบันทึกค่าที่อ่านได้
การบันทึกศักย์ไฟฟ้าครึ่งเซลล์ บันทึกละเอียด 0.01 V. และรายงานค่าศักย์ไฟฟ้าที่ปรับแก้แล้ว หากอุณหภูมิที่ทดลองมีค่าไม่อยู่ในช่วง 16.7 ถึง 27.7 องศาเซลเซียส ต้องปรับแก้ตามสมการที่ 4.1.1.3