Rehabilitation of Reinforced Concrete Structures by Simultaneous Chloride Removal and Nanoparticle Injection
Project goals
The project aims to investigate mechanisms and efficiency of novel approaches for rehabilitation of existing reinforced concrete structures attacked by chloride induced steel corrosion and/or damaged by environmental or mechanical loads through experiments and numerical modeling. The project proposes to use simultaneous chloride extraction and nanoparticle injection based on electrochemical ion exchange methods. Extensive laboratory tests are planned on both intact and damaged samples. Multiple healing agents acting on the concrete bulk such as novel nanoparticles or hydrophobization agents will be investigated. Major influential factors like concrete composition, cracking and the degree of carbonation will be studied. Theoretical models for ion transport in porous media will utilized and numerical algorithms describing electromigration of ionic species in concrete implemented into a modular finite element program. Material parameters of the numerical models will be identified from experiments and used for model validation.
Keywords
ConcreteReinforced concreteDurabilityChlorideChloride extractionNanoparticle injectionReinforcement corrosionIon diffusionIon electromigrationNumerical Modeling
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 20 (SGA0201600001)
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemické technologieContest type
VS - Public tender
Contract ID
16-11879S
Alternative language
Project name in Czech
Obnova železobetonových konstrukcí pomocí simultánního odstranění chloridů a injektování nanočástic
Annotation in Czech
Projekt si klade za cíl experimentálně a pomocí numerických modelů vyšetřit mechanizmy a účinnost působení nových metod pro obnovu stávajících železobetonových konstrukcí napadených korozí výztuže způsobené přítomností chloridů a/nebo poškozených mechanickými účinky či účinky okolního prostředí. Projekt navrhuje využít simultánní extrakci chloridů a injektáž nanočástic pomocí elektrochemické metody iontové výměny. Je navržen rozsáhlý laboratorní výzkum na nepoškozených i poškozených vzorcích. Budou použity inovativní prostředky pro opravu betonu jako jsou nanočástice a hydrofobní přípravky. Budou zkoumány hlavní vlivy, jako je složení betonu, trhliny nebo karbonatace betonu. Využito bude teoretických modelů pro transport iontů v porézním prostředí a numerický popis elektromigrace bude začleněn do modulárního konečně prvkového programu. Z experimentálních měření budou identifikovány materiálové parametry numerických modelů, které se následně použijí pro ověření modelů.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Important results were reached by investigation of novel approaches of reinforced concrete structutres healing via chloride extraction and injection nanoparticles and corrosion inhibitors. Final report is well aranged. PhD students were involved into solution of the project too. Results were published in accepted journals.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2016
Realization period - end
Dec 31, 2018
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Jul 2, 2018
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP19-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Jun 12, 2019
Finance
Total approved costs
6,995 thou. CZK
Public financial support
6,836 thou. CZK
Other public sources
159 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
6 995 CZK thou.
Public support
6 836 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JN - Civil engineering
Solution period
01. 01. 2016 - 31. 12. 2018