The Use of Galvanostatic Pulse Transient Techniques for Assessing of Corrosion Rate of Reinforcing steel in Concrete

An electrochemical transient response technique was used to study the corrosion of reinforcing steel bar in the concrete. Analysis of the transient electrochemical potential response in a corrosion interface to an applied current has enabled the separate components that make up the measured transient response to be isolated. These components display a range of resistances and capacitances, dependent on the corrosion conditions of the reinforcing steel, which may be attributed to the corrosion process, to effects within the concrete cover or to film effects on the surface of the concrete. In this technique, the corrosion rate was evaluated by summing all of the resistances in the separate components to obtain an aggregated corrosion resistance. However, it is possible that not all resistances identified are associated with the corrosion process. The results obtained show that the corrosion rates are significant dependent on the assignment of the separate components to either corrosion or to other processes. The assignment of resistive components associated with the corrosion rate can be clearly identified by taking a series of the transient measurement at different lateral distances from the corroding reinforcing steel. An inappropriate selection of measurement time however may result in an additional resistance, which is not associated with corrosion, being included or part of the resistance associated with corrosion being left out.

정전류 펄스법을 이용한 콘크리트 내 보강철근의 부식 연구

본 연구는 정전류 펄스법을 이용하여 콘크리트 내 보강철근의 부식률을 정량적으로 평가한 실험 결과를 나타낸 것이다. 콘크리트와 보강철근의 부식 경계면에서 미소전류의 인가에 의해 변화되는 부식전위 $({\Delta}E)$를 분석함으로써 보강철근의 분극저항 $R_{ct}$는 저항/커패시턴스 (resistance/capacitance)모델에 기초하여 개별 성분으로 분리되었다. 분리된 각 성분에는 부식 과정과 관련된 저항뿐 아니라 콘크리트 내 이온의 확산저항 등과 같은 부식에 관계없는 저항 성분들도 포함되어 있었다. 참조 전극과 보강철근의 측면 이격 거리에 따른 일련의 실험 결과는 부식 과정에 관계없는 저항 성분들로부터 부식에 관련된 저항 성분을 명확히 구별할 수 있음을 잘 보여주고 있다. 만일 보강철근의 부식률이 부식에 관계없는 저항 성분들까지 포함된 분극저항에 의해 평가된다면, 보강철근의 부식률은 실제의 부식 상태보다 최대 2.3배까지 과소평가될 수 있는 것으로 조사되었다. 측정 시간이 부식률 평가에 미치는 영향은 부식 철근의 경우 크지 않았지만, 측정 시간이 길어짐에 따라 부식에 관계없는 저항성분이 포함될 수 있음을 보였고, 비교적 늦은 시상수 (time constant)를 갖는 부동태 철근의 경우 측정 시간에 큰 영향을 받는 것으로 조사되었다.