Gino EbellBundesanstalt für Materialforschung und -prüfung | BAM · Department of Safety of Structures (Dpt.7)
Gino Ebell
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Introduction
There is something new: Passive layer on galvanized reinforcement in chloride containing mortar.
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August 2006 - present
Publications
Publications (55)
The corrosion behavior of galvanized steels and zinc components under atmospheric exposure depends mostly on the corrosion product-based cover layer formation under the prevailing conditions. The use of agar-based gel electrolytes makes it possible to use electrochemical methods to obtain a characteristic value from these cover layers that describe...
Tests for assessing prestressing steels' susceptibility to hydrogen-induced stress corrosion cracking are essential for approvals, in-house monitoring, and third-party material testing. According to ISO 15630-3, the time to brittle fracture by constant load under corrosive conditions in thiocyanate test solutions (A or B) at 50°C is measured. In th...
Kurzfassung
In der vorliegenden Dissertation wurde das Korrosionssystem verzinkter Stahl in alkalischen, zementbasierten Feststoffelektrolyten untersucht. Dabei kamen drei Zementarten mit je vier Chloridgehalten zur Anwendung. Neben dem Korrosionssystem lag das Augenmerk ebenso auf einer adäquaten Beschreibung der Elektrolyteigenschaften. Hierzu wu...
For the safety of prestressed concrete structures, a test of prestressing steel products for hydrogen-induced stress corrosion cracking is mandatory. The current standardized test methods according to DIN EN ISO 15630-3 have proven deficiencies concerning the reproducibility of the results and thus make it difficult to assess the susceptibility cle...
Corrosion monitoring of reinforced or prestressed concrete structures has become increasingly important in recent years. Areas of application include components that are no longer accessible after completion or where potential field measurements cannot be carried out due to existing coatings. Corrosion monitoring can also be used to monitor the pro...
Für die Sicherheit von Spannbetonbauwerken ist eine Empfindlichkeitsprüfung von Spannstahlprodukten gegenüber der wasserstoffinduzierten Spannungsrisskorrosion zwingend erforderlich. Die derzeitig normativ festgelegten Prüfmethoden nach DIN EN ISO 15630-3 zeigen nachweislich Schwächen hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse und erschwere...
Galvanic corrosion protection by embedded zinc anodes is an accepted technique for the corrosion protection of reinforcing steel in concrete. Galvanic currents flow between the zinc anode and the steel reinforcement due to the potential difference that is in the range of a few hundred mV. The ion distribution was studied on two steel reinforced con...
Recently, non-destructive testing in civil engineering (NDT-CE), in particular of concrete components, has successfully mastered the leap from research to practice. Several methods have been established for field inspections to determine the concrete cover of reinforcement or to estimate the compressive strength as well as other parameters related...
Bei der Brücke Altstädter Bahnhof handelte es sich um eine große Spannbetonkonstruktion, die einen elementaren Verkehrsknotenpunkt in der Stadt Brandenburg an der Havel bildete. Entgegen üblichen Spannbetonkonstruktionen mit kleinen Bündelspanngliedern kamen beim Haupttragwerk in Längsrichtung großformatige Spannblockspannglieder zum Einsatz. Im Fa...
Surface applied corrosion inhibitors (SACI) are widely used to mitigate corrosion process of steel reinforcement in con-crete. But they remain controversial as to their effectiveness and the ability to compare materials from different manufac-turers and technologies. They are applied onto the surface of hardened concrete and penetrate towards steel...
Die B 1‐Brücke am Altstädter Bahnhof war der wichtigste Verkehrsknotenpunkt in Brandenburg an der Havel. Im Dezember 2019 wurden die überführte Bundesstraße und die Straßenbahnlinie für den Verkehr gesperrt. Grund für die Sperrung war eine einsetzende Rissbildung in den Längsträgerstegen in Verbindung mit Hohlstellen, die letztlich auf gerissene Sp...
Corrosion of concrete reinforcement is one of the major damage mechanisms affecting both the load-bearing capacity and the serviceability of reinforced concrete structures significantly. When externally discernible damages are observed during visual inspections on the structure, the extent of the damage inside the concrete is often already signific...
The critical chloride content Ccrit is an indicator of the corrosion resistance of reinforcing steels in concrete. In this article, several experimental methods for determining the critical chloride content Ccrit of mild and alloyed (12% Cr) steel in cementitious materials are compared. The methods used include accelerated polarization tests and te...
The critical chloride content Ccrit is an indicator for the corrosion resistance of reinforcing steels in concrete. In this article, several experimental methods for determining the critical chloride content Ccrit of mild and an alloyed (12% Cr) steel in cementitious materials are compared. The methods used include accelerated polarization tests an...
Although zinc and zinc coatings have been widely used for corrosion protection for decades new zinc coatings are constantly being developed. Characterizing the corrosion protectiveness of these new coatings, however, should not be underestimated. While exposure tests are time intensive, cyclic tests can only be used for a very limited field of appl...
Literature data on the influence of concrete cracks on corrosion propagation of reinforcing steel are contradictory. This might be due to very different exposure and test conditions but also to a lack of time-resolved data in cyclic wetting–drying exposure. Here, the influence of the environmental conditions on the corrosion rates in cracked concre...
This work presents machine learning-inspired data fusion approaches to improve the nondestructive testing of reinforced concrete. The principal effects that are used for data fusion are shown theoretically. Their effectiveness is tested in case studies carried out on large-scale concrete specimens with built-in chloride-induced rebar corrosion. The...
Die vorliegende Untersuchung beschäftigt sich mit der Fragestellung, ob unter praxisrelevanten Bedingungen die Entstehung von Wasserstoff an vollmartensitischen Schraubankern möglich ist. Im Gegensatz zu austenitischen Werkstoffen besteht bei martensitischen Werkstoffen bei Gegenwart von Wasserstoff stets die Möglichkeit einer wasserstoffinduzierte...
Chloride contents at the steel–mortar interface that initiate steel corrosion were determined for carbon steel in alkali‐activated fly ash mortar for three different exposure conditions: exposure to 1 M NaCl solution; leaching in deionized water and then exposure to 1 M NaCl solution; and leaching in deionized water, aging in air at 20°C and natura...
Während das Instandsetzungsprinzip W bei carbonatisierungsinduzierter Korrosion seit vielen Jahren als Standardverfahren etabliert ist, wird seine Anwendbarkeit bei chloridinduzierter Korrosion (W‐Cl) in der Fachwelt bis heute kontrovers diskutiert. Zwar ergeben sich aus seiner Anwendung gegenüber anderen Instandsetzungsverfahren auf den ersten Bli...
Der maßgebliche Korrosionsschutz von nicht rostendem Stahl in Beton basiert, anders als bei unlegiertem Betonstahl, auf der Ausbildung einer Chromoxidschicht. Die Chromoxidschicht ist in alkalischem und in karbonatisiertem Beton beständig, sodass nicht rostende Stähle in einem passiven Zustand vorliegen. Die Initiierung von Lochkorrosionserscheinun...
Der kritische, Korrosion auslösende Chloridgehalt für die Beurteilung der Korrosions-beständigkeit von Betonstahl in Geopolymerbetonen ist von großer Bedeutung für die Dauerhaftigkeitsprognose für bewehrte Elemente aus solchen Materialien. Es sind kaum experimentelle Daten in der Fachliteratur vorhanden und die vorliegenden Werte unterscheiden sich...
An important aspect with regard to the service life of zinc based galvanic anodes and the durability of the corrosion protection of steel in concrete is the "galvanic chloride extraction". Chloride ions move in the electric field generated by the current, flowing between the galvanic anode and the cathodic steel. Migration leads to an accumulation...
An important aspect with regard to the service life of zinc based galvanic anodes and the durability of the corrosion protection of steel in concrete is the “galvanic chloride extraction”. Chloride ions move in the electric field generated by the current, flowing between the galvanic anode and the cathodic steel. Migration leads to an accumulation...
Electrochemical potential mapping according to guideline B3 of DGZfP (German Society for Nondestructive Testing) is a recognized technique for the localization of corroding reinforcing steels. In reinforced concrete structures the measured potentials are not necessarily directly linked to the corrosion likelihood of the reinforcing steel. e measure...
Half-Cell-Potential Mapping (HP) is the most popular non-destructive testing (NDT) method for the detection of active corrosion in reinforced concrete. HP is influenced by parameters such as moisture and chloride gradients in the component. The sensitivity to the spatially small, but dangerous pitting is low. In this study we show how additional me...
Korrosionsmonitoring von Stahl‐ oder Spannbetonbauwerken hat in den vergangenen Jahren als Ergänzung zur herkömmlichen Bauwerksuntersuchung deutlich an Relevanz gewonnen. Einsatzgebiete sind z. B. Bauteile, die nach Fertigstellung nicht mehr zugänglich sind oder an denen aufgrund vorhandener Beschichtungen keine Potentialfeldmessungen durchgeführt...
Potentialfeldmessung (PM) ist die beliebteste Methode der Zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) zur Lokalisierung von aktiver Betonstahlkorrosion. PM wird durch Parameter wie z. B. Feuchtigkeits- und Chloridgradienten im Bauteil beeinflusst, so dass die Sensitivität gegenüber der räumlich sehr begrenzten, aber gefährlichen Lochkorrosion gering ist. Wir z...
Alkali-activated fly ash mortars were studied with regard to durability-relevant transport coefficients and the electrochemical behaviour of embedded carbon steel bars on exposure of the mortars to leaching, carbonation and chloride penetration environments. The transport coefficients differed considerably between different formulations, being lowe...
The development of alkali-activated materials (AAMs) as an alternative to Portland cement (PC) has seen significant progress in the past decades. However, there still remains significant uncertainty regarding their long term performance when used in steel-reinforced structures. The durability of AAMs in such applications depends strongly on the cor...
Die Feuerverzinkung von Betonstahl stellt auf der Grundlage der im Stahlbetonbau geltenden Regelwerke eine zusätzliche Maßnahme zur Steigerung der Dauerhaftigkeit insbesondere bei Korrosionsbeanspruchung infolge Karbonatisierung und/oder Chlorideinwirkung dar. Anders als im Ausland ist die Anwendung von feuerverzinktem Betonstahl in Deutschland bis...
Carbon-based conductive coatings are complex composites, consisting of an organic or
inorganic binder and conductive carbon components, for application as anodes in impressed
current cathodic protection systems of reinforced concrete structures. The electrochemical
properties of three coatings at different humidity and in saturated calcium hydroxid...
Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbe-dingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbedingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwend...
The combination of electrochemical and 3D computed tomography (CT) investigations offers the possibility of verifying electrochemical measurements non-destructively. Determining the steel surfaces damaged by pitting corrosion allows developing specimens having damage pattern corresponding to practice. Corrosion phenomena like decoupled pitting corr...
Potential mapping and its probability of detection
In civil engineering, the corrosion of steel reinforcements in structural elements of concrete bares a risk of
stability-reduction, mainly caused by the exposure to chlorides. 3D computed tomography (CT) reveals the inner structure of concrete and allows one to investigate the corrosion with non-destructive testing methods. To carry out such invest...
This paper describes the fibre-reinforced strain hardening cement-based composite
(SHCC) performance under various exposure conditions. Cracked and uncracked SHCC beam
specimens were subjected to cyclic wetting and drying under chloride exposure to observe the
time of depassivation and corrosion potential of the imbedded reinforcement. Two referenc...
Federal Institute for Materials Research and Testing, Berlin Germany / Carbon based conductive coatings are complex composites, consisting of an organic or inorganic binder and conductive carbon components, for application as anodes in impressed current cathodic protection systems (ICCP) of reinforced concrete structures. These mixtures can be pain...
BAM Federal Institute for Material Research and Testing, Berlin Germany / Steel in concrete is protected by the alkaline pore water environment and the resulting formation of a protective passive layer against corrosion. Adverse environmental conditions due to carbonation or chloride ingress can destroy the passive layer on the steel surface. Corro...
Carbon-based conductive coatings are complex composites, consisting of an organic or inorganic binder and conductive carbon components, for application as anodes in impressed current cathodic protection systems of reinforced concrete structures. The electrochemical properties of three coatings at different humidity and in saturated calcium hydroxid...
http://opus4.kobv.de/opus4-zib/files/5091/ZR-14-24.pdf
Electrochemical potential mapping according to guideline B3 of DGZfP (German Society for Non-Destructive Testing) is a recognized technique for the localization of corroding reinforcing steels. In reinforced concrete structures the measured potentials are not necessarily directly linked to the corrosion likelihood of the reinforcing steel. The meas...
Electrochemical potential mapping according to guideline B3 of DGZfP (German Society for Non-Destructive Testing) is a recognized technique for the localization of corroding reinforcing steels. In reinforced concrete structures the measured potentials are not necessarily directly linked to the corrosion likelihood of the reinforcing steel. The meas...
The reduction of the chromate contents in cements affects the electrochemical reactions of galvanized reinforcing steels in fresh concrete. By means of electrochemical measurements and bar pull-out tests the effect of chromates on the formation of protective coatings at the zinc and the bond behaviour have been investigated using chromate-containin...
Zur Untersuchung der Initiierungsvorgänge und dem Wachstumsverhalten lokaler Korrosionskeime
auf nichtrostenden Stählen wurde eine neue elektrochemisch-mikroskopische
Messmethode entwickelt. Bei dieser Messmethode wird durch Einsatz eines Echtfarben-
Konfokalmikroskops mit Immersionsobjektiv das empfindliche elektrochemische Rauschmessverfahren
um...
A new testing method which combines electrochemical noise measurement with a true-color confocal microscope with immersion objective was used to study in situ the initiation and propagation process of pitting on 304 SS. Due to the existing requirements to the in situ measurement setup a self-adhesive, foil-based electrode, consisting of reference a...
Durch die Absenkung des Chromatgehalts der Zemente verändern sich die elektrochemischen Reaktionen von verzinkten Betonstählen in der Frischbetonphase. Mit Hilfe von elektrochemischen Messungen sowie Stabauszugsversuchen wurde an chromathaltigen und chromatreduzierten Zementen die Auswirkung des Chromats auf die Deckschichtbildung am Zink und auf d...
Die Potentialfeldmessung ist ein Standardverfahren zur Zustandserfassung von Stahlbetonbauwerken. Sie dient der zerstörungsfreien Detektion von aktiv korrodierenden Bereichen. Die Aussagegenauigkeit der Potentialfeldmessung ist von großer wirtschaftlicher Bedeutung, da deren Messergebnisse eine wichtige Entscheidungsgrundlage für die Erarbeitung vo...
Zusammenfassung mit Wertung für die praktische Anwendung Die elektrochemischen Messungen haben für alle Serien eine Auswirkung des Chromats auf das Korrosionsverhalten und die Deckschichtbildung an verzinkten Betonstählen ergeben. Die Unterschiede waren dabei für CEM I und II besonders ausgeprägt, für den CEM III dagegen deutlich geringer. Chromath...
