Use of Stainless Steel as a Reinforced Material in Concrete Structures

 

M. Sádaba, G. Martínez, M. Sánchez*

Centro de Estudios de Corrosión. Facultad de Ingeniería. Universidad del Zulia. Av. Guajira, Maracaibo, Estado Zulia, Venezuela

 

Received 13 April 2004; accepted in revised form 6 July 2004

 

Abstract

For stainless steel 316 evaluation, reinforced concrete samples (12x12x25 cm), using four carbon steel bars and/or 316 stainless steel and two graphite reference electrodes were carried out. The concrete has resistance of 00 Kg/cm² and a water/cement ratio of 0.65. The samples were exposed to an artificial environment of 5% of saline concentration and carbon dioxide, evaluating periodically the state of the samples in each environment. Electrochemical evaluations, such as potential measurement vs. Cu/CuSO₄ electrode and polarization resistance were carried out. In addition, the cyclical polarization of stainless steel samples in pore solution (pH = 13.40) with different chloride concentration (0%, 0.5% and 5% chloride concentration) were evaluated. Stainless steel exposed for 6477 hours in saline environments showed very low corrosion rate for stainless steel, while carbon steel showed corrosion rate from moderate to high. Galvanic couples (stainless steel-carbon steel) showed intermediate corrosion rate. In carbonation environments low corrosion rate were detected for both materials. With cyclical polarization with 5% NaCl, corrosion products and pitting were observed.

 

Keywords: 316 stainless steel, corrosion, NaCl, carbonation, pore solution, pitting.

 

Uso del Acero Inoxidable como Material de Refuerzo en Estructuras de Concreto Armado

Resumen

Para la evaluación del acero inoxidable 316, se llevó a cabo la elaboración de probetas de concreto armado de 12x12x25 cm conformadas por cuatro barras de acero al carbono (CS) y/o acero inoxidable 316 (SS) y dos electrodos de referencia de grafito. El concreto posee una resistencia de 200 Kg/cm2 y relación a/c 0,65. Se valoró periódicamente el estado de la armadura, expuesta a medios acelerados artificiales de concentración salina al 5% y de CO2. Se realizaron pruebas electroquímicas como la medición de potenciales vs. el electrodo Cu/CuSO4 y polarización lineal. También se elaboraron celdas con acero inoxidable en solución de agua de poro (pH = 13.40) a diferentes concentraciones de NaCl (0%, 0.5% y 5%), las cuales fueron evaluadas mediante la polarización lineal y polarización cíclica. Para 6477 horas de exposición en ambientes salinos se aprecian bajas velocidades de corrosión para el acero inoxidable a diferencia del acero al carbono. Para los pares galvánicos (acero inoxidable-acero al carbono) se observaron velocidades de corrosión moderadas. En ambientes de carbonatación se obtuvieron velocidades muy bajas de corrosión, para todos los casos. Mediante la polarización cíclica se observó la formación de productos de corrosión y picaduras para 5% NaCl.

Palabras claves: acero inoxidable 316, corrosión, NaCl, carbonatación, agua de poro, picaduras.

 

 

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References

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* Corresponding author. E-mail address: miguelcvc@yahoo.com