Corrosion and its Consequences for Reinforced Concrete Structures

Corrosion and its Consequences for Reinforced Concrete Structures

1st Edition - January 8, 2018

Write a review

  • Authors: Raoul Francois, Stéphane Laurens, Fabrice Deby
  • Hardcover ISBN: 9781785482342
  • eBook ISBN: 9780081023457

Purchase options

Purchase options
Available
DRM-free (Mobi, PDF, EPub)
Sales tax will be calculated at check-out

Institutional Subscription

Free Global Shipping
No minimum order

Description

Corrosion and its Consequences for Reinforced Concrete Structures serves as an indispensable guide for engineers, scientists and researchers, exploring the fundamental aspects of corrosion in reinforced concrete. Its originality lies in the coupling between the reinforcement corrosion of reinforced concrete and its mechanical behavior.The authors describe the specific theoretical foundations of the corrosion of steel in concrete and its interactions with the structural aspects, including service cracking and defects in the placement of concrete. The book contains a study of the mechanisms of degradation of the mechanical behavior of reinforcements and the reinforced concrete composite, such as reduction of ductility, bearing capacity, redistribution of efforts by formation of plastic hinges and increase in the beam deflection in service. A diagnostic method based on corrosion-induced crack detection is presented in the book, and then paired with a recalculation method which allows us to predict the different aspects of the residual mechanical behavior. Several end-of-life ELS and ELU criteria are described, and the authors propose an approach to estimate the residual lifetime. Finally, the book presents the cathodic protection that allows the progression of corrosion to be contained within the corroded structures. As well as academics, this book is aimed at civil engineers who are faced with the issue of corrosion in aging structures.

Key Features

  • Explores corrosion in concrete
  • Examines the influence of pre-cracks on corrosion
  • Discusses corrosion diagnostics and corrosion-induced cracks
  • Presents residual mechanical properties of corroded structures: effect of corrosion on steel behavior, load-bearing capacity, yielding capacity, deflection of corroded beams and the effect of corrosion on bond
  • Provides repair and maintenance considerations: cathodic protection and carbon fiber reinforced polymer used to strengthen and restore bearing capacity

Readership

Structural engineers, master students, consulting engineering companies, building control engineers, project managers, academics

Table of Contents

  • 1. Steel Corrosion in Reinforced Concrete
    2. Scale and Structural Effects on the Corrosion of Reinforced-Concrete Reinforcements
    3. Which Parameter to Quantify Corrosion Intensity?
    4. In situ Corrosion Diagnosis
    5. Effects of Reinforcement Corrosion on the Mechanical Behavior of Reinforced Concrete
    6. Prediction of Bearing Capacity and Behavior in Service of Corroded Structures
    7. Predicting the Service Life of Structures
    8. Repair and Maintenance of Reinforced-Concrete Structures

Product details

  • No. of pages: 232
  • Language: English
  • Copyright: © ISTE Press - Elsevier 2018
  • Published: January 8, 2018
  • Imprint: ISTE Press - Elsevier
  • Hardcover ISBN: 9781785482342
  • eBook ISBN: 9780081023457

About the Authors

Raoul Francois

Raoul François is Professor at INSA Toulouse, France where he conducts research in the field of corrosion of reinforced concrete. He is certified Level 3 in cathodic protection for the concrete industry.

Affiliations and Expertise

INSA Toulouse, France

Stéphane Laurens

Stéphane Laurens is a lecturer at INSA Toulouse, France. His research focuses on the modeling of steel corrosion in reinforced concrete and the associated measurement and maintenance techniques.

Affiliations and Expertise

INSA Toulouse, France

Fabrice Deby

Fabrice Deby is a lecturer at Toulouse IUT, France. He works on the development of diagnosis techniques for assessing the corrosion state of reinforcing steel in concrete.

Affiliations and Expertise

Toulouse IUT, France

Ratings and Reviews

Write a review

Latest reviews

(Total rating for all reviews)

  • IsabellaGallo Mon Jan 21 2019

    Corrosion and its Consequences for Reinforced Concrete Structure

    La presente pubblicazione, come si desume dal titolo, affronta le problematiche e le conseguenze correlate alla corrosione delle armature di acciaio nelle strutture di cemento armato (C.A.). È ben noto a molti tecnici e, ormai, all’opinione pubblica che le problematiche corrosive delle armature di rinforzo rappresentano una delle più importanti cause di invecchiamento e deterioramento prematuro delle strutture civili in C.A. Le conseguenze tecnologiche, finanziarie e sociali associate al degrado per corrosione delle strutture possono essere di fatto considerevoli. Nella pratica, un’eventuale stima dell’impatto economico correlato alla corrosione non è di facile valutazione in quanto dovrebbe considerare costi diretti (controlli, manutenzione, riparazione, riabilitazione, studi di affidabilità) e costi indiretti (fermo delle strutture, costi assicurativi, ecc.). Tenendo conto che numerosi studi riportati in letteratura stimano il costo generale della corrosione in una percentuale pari al 4% del PIL di una Nazione industrializzata, non è difficile immaginare che, vista la cospicua presenza di strutture e grandi opere in cemento armato, il costo associato alla corrosione delle armature in acciaio ed al conseguente degrado della struttura stessa rappresenti un’importante criticità, anche economica. Come lecito aspettarsi, Il libro non può prescindere in una sua parte iniziale dalla descrizione degli aspetti meccanicistici della corrosione delle armature nel cemento; lo fa descrivendo i fenomeni elettrochimici e i vari fattori coinvolti (CO2, Cl-, O2), ponendo però particolare enfasi alla specifica natura della corrosione dell’acciaio nell’ambiente “cemento”: il suo carattere spesso estremamente localizzato nella fase iniziale ed una graduale “generalizzazione” nelle fasi evolutive. Nello sviluppo del testo, la corrosione è affrontata non solo dal punto di vista del metallo, ma, altresì, cercando di chiarire gli effetti indotti dallo stato di conservazione del cemento stesso (difetti di posa, fessurazioni in servizio e danneggiamenti meccanici). Alla descrizione di un approccio utile a “quantificare” il danneggiamento delle armature, segue poi una panoramica sui metodi di diagnosi in situ dello stato di corrosione delle stesse. Questo alla luce del fatto che lo sviluppo e l’applicazione di metodologie di diagnosi della corrosione basate su indagini non distruttive sta assumendo un’importanza sempre più strategica nella gestione delle opere e strutture in C.A. A tal proposito nel libro sono presentati sia gli usuali metodi diagnostici di tipo elettrochimico (misure di potenziale e di resistenza di polarizzazione) sia metodi indiretti basati sull’esame delle fessurazioni presenti nel cemento, considerati come conseguenza della corrosione incipiente delle sottostanti armature di rinforzo. Ma la pubblicazione vuole rivolgersi anche, e forse soprattutto, a ingegneri civili o comunque a tecnici coinvolti in valutazioni di affidabilità ed integrità delle strutture, quindi nella sua seconda metà descrive sia l’influenza diretta della corrosione sulle proprietà dei componenti metallici degradati sia quella indiretta sulla capacità della struttura in C.A nella sua interezza di opporsi ai carichi applicati. Infine, nell’ultima parte viene introdotto (a dire il vero, senza particolare approfondimento) il particolare tema della valutazione di vita residua delle strutture e opere civili in C.A. Un libro senza dubbio tecnico, non per tutti di facile lettura (servono nozioni di scienza dei materiali e parimenti di ingegneria civile), che a volte dà l’impressione di sfociare in considerazioni accademiche con immagini e grafici che paiono più adatti a dispense universitarie che una pubblicazione editoriale vera e propria, ma che, se letto con attenzione e visione d’insieme, fornisce un bagaglio di spunti tecnologici applicabili nella valutazione pratica di integrità delle strutture in C.A. (tema, purtroppo, estremante attuale). Marco De Marco, Istituto Italiano della Saldatura, Italy.