Materiales de Construcción, Vol 61, No 304 (2011)

Mechanical Properties Variation of B500SD High Ductility Reinforcement Regarding its Corrosion Degree


https://doi.org/10.3989/mc.2011.61410

A. Cobo
E.U.A.T.M. Universidad Politécnica de Madrid, Spain

E. Moreno
E.U.A.T.M. Universidad Politécnica de Madrid, Spain

M. F. Cánovas
E. T. S. Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Universidad Politécnica de Madrid, Spain

Abstract


Corrosion effects on reinforcement become evident in the bar section reduction and in the variation of mechanical properties related to ductility. In this research work, 96 B500SD steel bars, previously subjected to different corrosion variables, have been tested. Results show that the elongation of the bars diminishes and the ratio between the maximum tensile stress and the elastic limit increases as the corrosion degree advances. These phenomena can be explained by studying the necking effect and the different steel composition through the manufacture process.

Keywords


Corrosion; reinforcement; tensile test; ductility; concrete

Full Text:


PDF

References


(1) CEB Design Guide Durable Concrete Structures. Thomas Telford Ltd, (1992).

(2) Page C.L.; Treadaway; K: Nature: 1982; 297 (5862): 109‐115. doi:10.1038/297109a0

(3) González, J.A.; Miranda J.:“Corrosión en las estructuras de hormigón armado: Fundamentos, medida, diagnosis y prevención”. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Madrid, (2007).

(4) Flaga, K.:“Advances in materials applied in civil engineering”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 106, (2000) pp. 173‐183. doi:10.1016/S0924-0136(00)00611-7

(5) Broomfield, J.P.: “Life prediction of corrodible structures”, NACE Symposium, Cambridge, Sept. (1991), Paper 14.

(6) Cánovas, M. F.: “Patología y terapéutica del hormigón armado”, Ed. Dossat, S.A. Barcelona, (1984), pp 443‐473.

(7) “Cathodic protection of reinforced concrete”. Technical Report n. 36. The Concrete Society and NACE, (1989).

(8) Tutti K.: “Corrosion of steel in concrete”, Swedish Cement and Concrete Research Institute, Stockholm, (1982).

(9) González J.A.; Feliu, S.; Rodríguez, P.: “Corrosion”, 1997; 53: 65. doi:10.5006/1.3280436

(10) Andrade, C.; Alonso, C.; Molina, M.: Mater. Struct. 1993; 26: 453‐464. doi:10.1007/BF02472805

(11) Alonso, C.; Andrade, C.; Rodríguez, J.; Casal, J.; García, M.: Hormigón y Acero 1994; (194): 29.

(12) Fu, X.; Chung, D.D.L.: “Effects of water cement ratio, curing age, silica fume, polymer admixtures, steel surface treatments, and corrosion on bond between concrete and steel reinforcing bars”. ACI Materials Journal, Vol. 95, n. 6 (1998), pp. 725‐734.

(13) Calavera, J.; Delibes, A.; Izquierdo, J.M.; González, G.: “Influencia de la oxidación y de las manchas de mortero sobre la adherencia de armaduras de hormigón”. MACSA, Estudio Monográfico n. 2, (1980).

(14) Perepérez, B.; Barberá, E.; Valcuende, M.; Alonso, A.; Gil, L.: “Durabilidad en ambiente marino de elementos lineales de hormigón armado bajo carga de servicio”, pp. 163‐172 GEHO‐CEB, (1997).

(15) CEB:“Assessment of concrete structures and design for up‐grading (redesign)”, (1983).

(16) Fuentes, A.: “Reinforced concrete after cracking”. Oxford and IBH Publishing Co. Pvt. Ltd. New Delhi, (1995), cap. II 77‐179.

(17) Cobo, A.: “Corrosión de armaduras en estructuras de hormigón armado: Causas y procedimientos de rehabilitación”. Fundación Escuela de la Edificación. Madrid (2001).

(18) García, M.D.; Gutiérrez, J.P.; Rodríguez, J.: “Influencia de la corrosión sobre la adherencia acero‐hormigón”, Hormigón y Acero, n. 210 (1998) pp. 23‐44.

(19) Rodríguez, J.; Ortega, L.; Casal, J.; Vidal, M.: “Disminución de la adherencia entre hormigón y barras corrugadas debida a un proceso de corrosión”, Hormigón y Acero n. 189 (1998), pp. 49‐65.

(20) Fang, C.; Lundgren, K.; Chen, L.; Zhu, C.:“Corrosion influence on bond in reinforced concrete”, Cement and Concrete Research, Vol. 34, (2004), pp. 2159‐2167. doi:10.1016/j.cemconres.2004.04.006

(21) Fang, C.; Lundgren, K.; Plos, M.; Gylltoft K.: “Bond behaviour of corroded reinforcing steel bars in concrete”, Cement and Concrete Research, Vol. 36, (2006) pp. 1931‐1938. doi:10.1016/j.cemconres.2006.05.008

(22) Shannag, M.; Al‐Ateek, S.A.:“Flexural behaviour of strengthened concrete beams with corroding reinforcement”, Construction and Building Materials, Vol. 20, (2006) pp. 834‐840. doi:10.1016/j.conbuildmat.2005.01.059

(23) Rodríguez, J., Ortega, L.M.; Casal, J.: “Load carrying capacity of concrete structures with corroded reinforcement”, Construction and Building Materials, Vol. 11 (1997) pp. 239‐248. doi:10.1016/S0950-0618(97)00043-3

(24) Du, Y.G., Clark, L.A., Chan, C.: “Residual capacity of corroded reinforcing bars”, Magazine of Concrete Research, Vol. 57 (2005) pp. 135‐147. doi:10.1680/macr.2005.57.3.135

(25) Apostolopoulos, C.A.; Papadopoulos, M.P.; Pantelakis S.G.: “Tensile behaviour of corroded reinforcing steel bars BStt 500”. Construction and Building Materials, Vol. 20, (2006) pp. 782‐789. doi:10.1016/j.conbuildmat.2005.01.065

(26) Apostolopoulos, C.A.; Papadakis, V.G.: “Consequences of steel corrosion on the ductility properties of reinforcement bar”, Construction and Building Materials, Vol. 22 (2008) pp. 2316‐2324. doi:10.1016/j.conbuildmat.2007.10.006

(27) Moreno, E.; Cobo, A.; Cánovas, M.F.: “Ductilidad del acero de armar con diferentes grados de corrosión aplicando el criterio de acero equivalente”, Mater. Construcc. Vol. 57, n. 286 (2007) pp. 5‐17.

(28) Cobo, A.; Cánovas, M.F.; Moreno, E.:“Repercusión de la corrosión de la armadura en el comportamiento de estructuras de hormigón armado situadas en zona sísmica”. Conpat. Quito (2007).

(29) Moreno, E.:“Corrosión de armaduras en estructuras de hormigón: Estudio experimental de la variación de la ductilidad en armaduras corroídas aplicando el criterio de acero equivalente”. Tesis Doctoral. Dpto. de Ciencia e Ingeniería de Materiales e Ingeniería Química. Universidad Carlos III de Madrid (2008).

(30) Cosenza, E.; Greco, C.; Manfredi, G.;“The concept of equivalent steel”. Ductility Reinforcement, Comité Euro‐international du Betón. Bollettin n. 218. Lausanne (1993) pp. 163‐184.

(31) Cosenza, E.; Greco, C.; Manfredi, G.: “An equivalent steel index in the Assessment of the ductility performances of the reinforcement”. Ductility of Reinforced Concrete Structures, Comite` Euro‐international du Betón. Bollettin n. 242. Lausanne (1998) pp. 157‐170.

(32) Creazza, G.; Russo, S.;“A new proposal for defining the ductility of concrete reinforcement steels by means of a single parameter”. Ductility of Reinforced Concrete Structures, Comité Euro‐international du Betón. Bollettin n. 242. Lausanne (1998) pp.171‐181.

(33) Ortega, H.: “Estudio experimental de la influencia del tipo de acero en la capacidad de redistribución en losas de hormigón armado”. Tesis Doctoral. Universidad Politécnica de Madrid. Madrid (1998).

(34) Nikolau, J.; Papadimitriou: “Microstructures and mechanical properties after heating of reinforcing 500 MPa class weldable steels produced by various process (Tempcore, microalloyed with vanadium and work‐hardened)”, Construction and Buildings Materials, Vol. 18 (2004) pp. 243‐254.

(35) Bairán, J.M.; Rosa, J.C.; Marí, A.; Ortega, H.: “Efectos de la fabricación en rollo y desdoblado de armaduras pasivas de acero de alta ductilidad en sus prestaciones mecánicas”. Congreso ACHE. Valencia (2008).

(36) Ministerio de Fomento:“Instrucción de Hormigón Estructural EHE‐08”. Madrid (2008).

(37) Andrade, C.; Alonso, C.:“On site measurements of corrosion rate of reinforcements”, Construction and Buildings Materials, Vol 15, (2001) pp. 141‐145. doi:10.1016/S0950-0618(00)00063-5

(38) UNE‐EN 10002‐1 “Materiales metálicos. Ensayos de tracción. Parte1: Método de ensayo a temperatura ambiente”. AENOR, (2002).

(39) Cairos, J.; Plizzari, G.A.; Du, Y.; Law, D.W.; Franzoni, C.: “Mechanical properties of corrosion damaged reinforcement”, ACI Materials Journal, (2005) pp.102: 256.

(40) Kuwamura, H.; Yamamoto, K.: “Ductile crack as trigger of brittle fracture in steel”, Journal of Structural Engineering, Vol. 123, n. 6 (1997) pp. 729‐735. doi:10.1061/(ASCE)0733-9445(1997)123:6(729)

(41) Feodosiev V.I.: “Resistencia de Materiales”. Ed. Mir. Moscú. (1980).




Copyright (c) 2011 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.


Contact us materconstrucc@ietcc.csic.es

Technical support soporte.tecnico.revistas@csic.es