B. Isecke

Assessment of test methods for evaluation stress corrosion cracking susceptibility of prestressing steels

Prestressing steels can be exposed in prestressed concrete structures in construction stage (ungrouted duct) to environmental conditions causing formation and growth of hydrogen induced cracks with brittle fracture of the steel. The risk of this hydrogen induced stress corrosion cracking can be minimized by appropriate treatment, but there is a requirement for construction to approve only prestressing steel having no enhanced susceptibility to stress corrosion cracking. The paper describes the historical development of the different test methods proposed in the past and gives an overview on the general requirements for a suitable test method to assess the hydrogen-induced stress corrosion susceptibility of prestressing steels. Since 1982, based on investigations on construction sites and transfer of the results into laboratory tests, a test method is available enabling realistic estimation of suitable application possibilities of prestressing steels. This so called DIBt-test is approved to distinguish between prestressing steels susceptible to hydrogen induced stress corrosion cracking and those suitable and therefore approvable steels at practical environmental conditions. Furthermore the test enables estimation of corrosion risk for newly developed prestressing steels with higher strength. Beurteilung der Prufverfahren zur Untersuchung der Spannungsrisskorrosionsempfindlichkeit von Spannstahlen Spannstahle konnen in Spannbetonbauwerken im Bauzustand (unverpresstes Hullrohr) Umgebungsbedingungen ausgesetzt sein, die zur Bildung und Ausbreitung wasserstoffinduzierter Risse mit Sprodbruch des Stahles fuhren konnen. Das Risiko dieser wasserstoffinduzierten Spannungsrisskorrosion kann einerseits durch eine sachgemase Verarbeitung der Spannstahle minimiert werden, andererseits besteht die Notwendigkeit nur solche Spannstahle fur die Baupraxis zuzulassen, die unter baupraktischen Bedingungen keine erhohte Empfindlichkeit fur Spannungsrisskorrosion besitzen. Die vorliegende Arbeit beschreibt die historische Entwicklung der verschiedenen vorgeschlagenen Prufverfahren und gibt einen Uberblick uber die allgemeinen Anforderungen an ein geeignetes Verfahren zur Beurteilung der wasserstoffinduzierten Spannungsrisskorrosionsempfindlichkeit von Spannstahlen. Seit 1982 steht, begrundet durch Untersuchungen auf Baustellen und Umsetzung der Ergebnisse in Laborversuchen, ein Prufverfahren zur Verfugung, das eine wesentlich realistischere Einschatzung der Einsatzmoglichkeiten von Spannstahlen zulasst. Dieser sog. DIBt-Test hat sich bewahrt, um unter praktischen Umgebungsbedingungen gegen H-induzierte Spannungsrisskorrosion empfindliche Spannstahle von geeigneten und damit zulassungswurdigen Stahlen zu unterscheiden. Des weiteren erlaubt die Prufung ebenfalls eine Abschatzung des Korrosionsrisikos fur neuentwickelte, hoherfeste Spannstahle.

Langzeiterfahrungen mit einem kathodischen Korrosionsschutzsystem für Stahl in Beton

In 1986 in Germany the first cathodic protection system for reinforced concrete structures was put into service. Installation, commissioning and the regular monitoring were scientifically supported. Due to necessary traffic related reconstruction measures the system was switch off after 15 years of service. Investigations carried out during that period should verify laboratory test results at a real structure and furthermore yield information on the long-term behaviour concerning durability, temperature dependence, potential distribution, chloride migration etc. With increasing time of service the protection criteria could only be met by increasing the transformer rectifier voltage (the system worked in the constant voltage mode). Extensive investigations of the anode material (conductive polymer wire with a copper core) after 15 years of service showed that irreversible changes substantially decreased the polymers conductivity limiting the functionality. Today, these kind of anodes are not used any more for the application in cathodic protection systems of reinforced concrete structures.

Gebrauchssicherheit von Kochgerät aus nichtrostendem Stahl – Elektrochemische Messungen zur Nickelabgabe an Lebensmittel

Bei Kochgeraten aus nichtrostenden Stahlen des Typs 1.4301 besteht grundsatzlich die Moglichkeit der Freisetzung von Nickel in das Kochgut durch Korrosionsreaktionen an der Grenzflache Kochgut/Kochgerat. In Kochversuchen mit verschiedenen Lebensmitteln wurde eine stetige und mit der Lebensdauer des Kochtopfes sich verringernde Aufnahme von Nickel in das Kochgut nachgewiesen, die unter gesundheitlichen Uberlegungen vernachlassigbar klein ist. In der vorliegenden Untersuchung sollte das Korrosionsverhalten eines nichtrostenden Stahls aus zwei Herstellerwerken unter typischen Kochbedingungen ermittelt werden. Aus diesem Grunde wurden elektrochemische Messungen in verschiedenen Elektrolyten durchgefuhrt, um das Passivverhalten des Stahls darzustellen. Die Ergebnisse zeigten, dass unter allen Bedingungen vollstandige und ungestorte Passivitat des Stahls vorlag und sind deshalb in guter Ubereinstimmung mit den Kochversuchen an Lebensmitteln. Consumer safety of cooking materials made of stainless steel – Electrochemical measurements of nickel release into food Cooking utensils of stainless steels grade 1.4301 can deliver specific ions into the cooking good due to corrosion reactions at the interface cooking good and utensil. In cooking tests under practical conditions a very small but under human health considerations negligible uptake specifically of Ni in the cooking good was detected which also decreased with time of service. The present work was aimed at studying the corrosion behaviour of stainless steel from two manufacturers under conditions typical for cooking. For this purpose electrochemical tests have been carried out in various electrolytes to get information about the passive behaviour of the steel. The results indicated complete and undisturbed passivity under all environmental conditions and are therefore in good agreement with the results from the original cooking tests.