Czujnik do monitorowania zagrożeń korozją zbrojenia w konstrukcjach betonowych

 

  • Poziom gotowości technologicznej TRL: 4
  • Status własności intelektualnej: 

Patent/zgłoszenie patentowe : Wynalazek

Zgłoszenia patentowe:  P.417442, Politechnika Śląska; Jaśniok M., Jaśniok T.: Sposób wytwarzania czujnika do monitorowania szybkości korozji zbrojenia zwłaszcza  w istniejących konstrukcjach żelbetowych /2016.06.06/

Zgłoszenie patentowe: P.417640, Politechnika Śląska; Jaśniok M., Jaśniok T.: Sposób aplikacji czujników do monitorowania czynników wywołujących korozję zbrojenia zwłaszcza w istniejących konstrukcjach żelbetowych /2016.06.20/

Autorzy:

  • dr hab. inż. Mariusz Jaśniok, prof. Pol. Śl.
  • dr inż. Tomasz Jaśniok

Korzyści z wdrożenia:

W kraju nie prowadzi się aktualnie monitoringu zagrożenia korozyjnego istniejących konstrukcji betonowych. Każda konstrukcja betonowa ma ograniczoną trwałość, a w przypadku oddziaływania na nią agresywnych czynników środowiskowych następuje stopniowa degradacja korozyjna żelbetu. Zagraża to bezpieczeństwu użytkowania, a także generuje duże koszty napraw w porównaniu do zabiegów naprawczych, które można by było wykonać we wczesnym stadium rozwoju korozji. Proponowane rozwiązanie to nietypowy czujnik, bo konstruowany na betonowym rdzeniu wycinanym wraz z fragmentem zbrojenia z użytkowanej konstrukcji. W rdzeniu umieszcza się różnego typu elektrody, za pomocą których możliwe będzie monitorowanie zmian wybranych czynników korozyjnych zagrażających stalowemu zbrojeniu. W ten sposób będzie możliwe zaplanowanie napraw konstrukcji w początkowym stadium degradacji, kiedy jeszcze zewnętrznie nie widać żadnych objawów korozji. W efekcie w sposób znaczący można zwiększyć kontrolę bezpieczeństwa użytkowania budowli, obniżyć koszty napraw, a w rezultacie również koszty eksploatacji obiektów budowlanych.

Obecne rozwiązania stosowane na świecie dotyczą zasadniczo czujników wprowadzanych do konstrukcji betonowych przed ich zabetonowaniem. Jest to dużo łatwiejsze rozwiązanie, bo można je szczegółowo zaplanować na etapie projektowania. W doniesieniach literaturowych można znaleźć jedynie informacje o prostych czujnikach, które dostarczają podstawowych danych dotyczących parametrów korozyjnych. Nie ma jednak rozwiązań, w których na istniejących obiektach prowadzi się monitoring szybkości korozji zbrojenia, który wymaga zastosowania zaawansowanych metod elektrochemicznych (polaryzacyjnych). Analiza dostępnych publikacji nie wskazuje na istnienie podobnego rozwiązania w skali światowej, co stwarza potencjalne możliwości na zastosowanie dopracowanego rozwiązania również poza granicami naszego kraju.

Zastosowania:

Budownictwo

Szczegóły techniczne:

Proponowane rozwiązanie to nietypowy czujnik, bo konstruowany na betonowym rdzeniu wycinanym wraz z fragmentem zbrojenia z użytkowanej konstrukcji. Z rdzenia przycina się próbkę, do której w specyficzny sposób wprowadza się różnego typu elektrody, po czym próbkę z elektrodami wkleja się do konstrukcji w otwór po wyciętym rdzeniu. Szczegółowe rozwiązania zostały opisane w dwóch zgłoszeniach patentowych: /2016.06.06/ – Zgłoszenie Patentowe P.417442, Politechnika Śląska; Jaśniok M., Jaśniok T.: Sposób wytwarzania czujnika do monitorowania szybkości korozji zbrojenia zwłaszcza w istniejących konstrukcjach żelbetowych; /2016.06.20/ – Zgłoszenie Patentowe P.417640, Politechnika Śląska; Jaśniok M., Jaśniok T.: Sposób aplikacji czujników do monitorowania czynników wywołujących korozję zbrojenia zwłaszcza w istniejących konstrukcjach żelbetowych. Czujnik będzie umożliwiał ocenę wpływu kilku zasadniczych czynników na zagrożenie korozją stali zbrojeniowej w betonie, a zapewniał monitoring zmian szybkości korozji zbrojenia w betonie z wykorzystaniem elektrochemicznych metod polaryzacyjnych.

Słowa kluczowe:

budownictwo, konstrukcje betonowe, korozja zbrojenia, trwałość konstrukcji, diagnostyka, monitoring korozyjny


Projekt Współfinansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego z programu „Inkubator Innowacyjności +” w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój, Działanie 4.4 Zwiększenie potencjału kadrowego sektora B+R