Schlüsselwörter
(Deutsch)
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Mikropfähle, Korrosionsbeständigkeit, ungespannte Anker, Laborversuche
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Schlüsselwörter
(Englisch)
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micro piles, corrosion resistance, untensioned anchors, laboratory testing
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Zur systematischen Untersuchung des Korrosionsverhaltens von gekoppelten Mikropfählen werden Versuche mit Durchflusszellen durchgeführt. Eine solche Zelle, die eine undichte Kupplung simuliert, enthält das Stahlzugglied und künstliche Bodenlösung mit variabler Zusammensetzung. Der Durchfluss durch die Zelle kann systematisch reguliert werden. Die zeitliche Veränderung der Bodenlösung (pH-Wert, Sauerstoffgehalt, Ionenkonzentration) kann im Chemielabor der TFB periodisch gemessen werden. Rechts und links der Zelle befinden sich kurze Pfahlabschnitte mit intakter Mörtelumhüllung, was korrosionstechnisch zu einer Makroelementsituation führt. Mit diesem Aufbau kann realitätsnah der Korrosionsstrom zwischen dem korrodierenden Pfahl in der Zelle und dem passiven Stahl (Kathode) unter der Mörtelschicht gemessen werden. Es können auch klassische elektrochemische Messungen (3-Elektroden-System) mithilfe eines Potentiostaten durchgeführt werden. Parallel zu den Messungen in den Durchflusszellen werden Pfahlabschnitte von ca. 1 m Länge mit Fehlstellen in der Umhüllung in Kisten, gefüllt mit unterschiedlichem Bodenmaterial, während ca. 1.5 bis 2 Jahren unter kontrollierten Bedingungen ausgelagert. Um den Korrosionsfortschritt der Pfähle laufend kontrollieren zu können, werden Stahl Coupons hergestellt und ebenfalls in den verschiedenen Böden ausgelagert. Auch untersucht wird der Einfluss einer Streustrombelastung auf das Korrosionsverhalten von Pfählen mit den Schutzstufen 2a und 2b. Ergänzende Prüfungen betreffen die chemische Beständigkeit von Schrumpfschläuchen, die Beständigkeit gängiger Mörtelsysteme gegenüber AAR und Sulfatangriff. Das Auslaugverhalten der Mörtelsysteme wird in 6 M Ammoniumnitratlösung geprüft. Abschliessend wird der Einfluss der Fehlstellengrösse auf die Widerstandsmessung RI bei Pfählen mit Schutzstufe 2a untersucht.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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For the systematic investigation of the corrosion behaviour of coupled micro piles, experiments with flow-through cells are carried out. Such a cell, which simulates a leaking coupling, contains the anchor steel and an artificial soil solution with variable composition. The flow through the cell can systematically be regulated. The temporal change of the soil solution (pH value, oxygen content, ion concentration) can be measured periodically in the chemistry laboratory of TFB. To the right and left of the cell there are short pile sections with an intact mortar coating, which leads to a macrocell corrosion situation. With this set-up, the corrosion current between the corroding pile in the cell and the passive steel (cathode) under the mortar layer can be measured realistically. Traditional electrochemical measurements (3-electrode system) can also be carried out using a potentiostat. Parallel to the measurements in the flow-through cells, pile sections of approx. 1 m in length with defects in the plastic ducts are stored in boxes filled with different soil materials under controlled conditions for approx. 1.5 to 2 years. In order to control the corrosion propagation of the piles continuously, steel coupons are also stored in the various soils. The influence of a stray currenst on the corrosion behaviour of piles with protection levels 2a and 2b is also investigated. Supplementary tests concern the chemical resistance of heat shrink tubes, the durability of common mortar systems against AAR and sulphate attack. The leaching of the mortar systems will be tested in 6 M ammonium nitrate solution. Finally, the influence of the defect size on the resistance measurement RI for piles with protection level 2a will be investigated.
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Projektziele
(Deutsch)
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Ziel dieser Forschungsarbeit ist die Untersuchung des Korrosionsverhaltens unter Laborbedingungen von Mikropfählen und permanenten ungespannten Ankern der Schutzstufe 2a (gemäss Norm SIA 267), respektive von aus heutiger Sicht als kritisch erachteten konstruktiven Details solcher Systeme. Die Forschungsarbeit soll einen oder mehrere Laborversuche beinhalten, mit dem Zweck, die Korrosionsgeschwindigkeit unter realitätsnahen, wohldefinierten Bedingungen zu quantifizieren. Konkret sollen diese Versuche eine grobe Abschätzung der in ungünstigen Fällen möglichen maximalen Korrosionsraten erlauben.
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Projektziele
(Englisch)
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The aim of this research work is the investigation of the corrosion behaviour under laboratory conditions of micropiles and permanent unstressed anchors of protection level 2a (according to standard SIA 267), respectively of today's critical design details of such systems. The research work should include one or more laboratory tests with the goal of quantifying the corrosion rate under realistic, well-defined conditions. Precisely these tests should allow a rough estimation of the maximum corrosion rates in worst-case situations.
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