Service life prediction for 50-year-old buildings in marine environments

Abstract

Steel reinforcing bars are often coated with rusts formed during service in reinforced concrete (RC) structures. Rust layers growing on steel rebars induce expansive stresses and cause cracking on cover concrete. This study uses steel corrosion rate results measured on reinforced concrete buildings of more than 50 years of age located in marine environments and considers the pressure generated by the volume expansion of corrosion product layers to calculate the service life of the RC structures using a numerical simulation, estimat-ing the time to corrosion cracking of the concrete cover. Akaganeite, goethite, lepidocrocite, hematite, magnetite and maghemite were identified by X-ray diffraction as crystalline phase constituents of the rust layers.

Los refuerzos corrugados de acero embebidos en hormigón, presentan con frecuencia una capa de herrumbre for-mada durante la vida en servicio de las estructuras de hormigón armado (EHA). Las capas de óxido, productos de corrosión, que crecen en los refuerzos de acero inducen tensiones expansivas y causan el agrietamiento del recubrimiento de hormigón. El presente estudio utiliza los resultados de la velocidad de corrosión del acero corrugado, medidos en edificios de más de 50 años, construidos con hormigón armado, ubicados en ambientes marinos. El estudio considera la presión generada por la expansión de volumen de las capas de productos de corrosión para calcular la vida útil en servicio de las EHA utilizando una simulación numérica, estimando el tiempo hasta la fisuración por corrosión del recubrimiento de hormigón. Akaganeita, goethita, lepidocrocita, hematita, magnetita y maghemita fueron identificadas por difracción de rayos X, como constituyentes de las fases cristalinas de las capas de óxido.