En raison de l'influence de divers facteurs humains ou non humains, sous l'érosion de l'environnement extérieur (par exemple, l'environnement marin, l'environnement souterrain et l'environnement de dégivrage de sel en hiver, etc.), le béton armé et d'autres structures sont soumises à l'action des ions corrosifs tels que les ions chlorure, sulfate et autres dans l'environnement, de sorte que leur résistance globale et leurs propriétés d'imperméabilité sont considérablement réduites, affectant la durabilité et la durée de vie des matériaux de construction.

Les structures existantes en béton armé présentent généralement des problèmes de dégradation de la durabilité de la structure en raison de la corrosion des barres d'armature par le chlorure et de la carbonisation du béton, et il n'y a pas un petit nombre d'accidents majeurs de sécurité causés par la corrosion des structures d'armature. Le pont en arc routier en béton armé trans - Mississippi, numéroté 1 - 35w, construit en 1967 dans le Minnesota, aux États - Unis, a été utilisé pendant à peine plus de 20 ans avec un phénomène de corrosion grave du corps du pont, suivi de problèmes de corrosion et de fissures dans le béton peu de temps Après avoir été réparé par des méthodes de réparation localisées, culminant avec un accident majeur d'effondrement en 2007; Construit en 1979, l'échangeur Xizhimen de Pékin a dû être démoli et reconstruit en moins de 20 ans après avoir été utilisé sous les « dommages causés par le sel» par le dégivrage au sel pendant l'hiver éternel. Le rapport d'enquête sur la corrosion en Chine publié en 2003 a révélé que la corrosion des bâtiments en Chine est relativement grave, 27 ports maritimes et ponts de dérivation dans l'Est et le sud de la Chine représentent 74% des dommages causés par la corrosion, 22 écluses en 7 à 25 ans d'utilisation, les dommages causés par la corrosion ont atteint 56%, une usine de sel de Qinghai en raison de la corrosion grave de l'usine, après seulement 6 ans d'utilisation a cessé de fonctionner, les pertes économiques ont atteint 100 millions de yuan2.

Habituellement, la corrosion saline des matériaux de construction contient la corrosion des armatures et la corrosion du béton:

I. dommages causés par la corrosion par le sel de chlore armé 1

En raison de la forte alcalinité (pH > 12,5) du liquide poreux dans le béton capable de former une couche de passivation à la surface de l'armature, il peut être efficace pour prévenir l'érosion corrosive de l'armature. En fin d'utilisation, en raison de la carbonatation du béton et de l'intrusion d'ions chlorure, la couche de passivation peut être détruite, ce qui accélère la corrosion des armatures.

L'intrusion d'ions chlorure provoque la corrosion des barres d'armature, qui est essentiellement une corrosion électrochimique qui peut être divisée en deux processus de corrosion, la « cathode» et l '« anode». La réaction d'oxydation a lieu à l'anode de l'armature, les atomes de fer sont convertis en ions de fer et la matrice de fer subit des pertes; Une réaction de réduction se produit à la cathode, produisant des ions hydroxyde (la figure ci - dessous est une représentation schématique de la corrosion électrochimique des barres d'armature). Au cours de la réaction de corrosion des sels de chlore d'armature, les ions chlorure non seulement détruisent le film de couche de passivation de la surface de l'armature pour former l'électrode de corrosion, et les ions chlorure jouent principalement un rôle catalytique dans le processus de corrosion électrochimique, ne consommant pas d'ions chlorure tout au long du processus de réaction de corrosion. Ainsi, la présence d'ions chlorure renforce considérablement l'efficacité de corrosion des barres d'armature.

La corrosion des barres d'armature par intrusion d'ions chlorure se manifeste par piqûres locales, corrosion par fosse, bien que la zone de corrosion par piqûres soit petite, mais la profondeur de la corrosion est grande, susceptible de provoquer une concentration de contraintes structurelles, l'apparition de dommages fragiles sans signe. Et, les ions chlorure jouent principalement un rôle catalytique dans le processus de corrosion des barres d'armature, la présence de traces d'ions chlorure accélérera considérablement le taux de corrosion des barres d'armature. Dans le même temps, les produits de rouille d'armature vont subir une expansion volumique, son volume est 2 ~ 4 fois le volume original, cette force d'expansion de rouille d'armature affectera non seulement les propriétés de liaison entre l'armature et l'interface du béton, mais aussi la force du béton gravement endommagé, ce qui entraîne Son écaillage, la fissuration et d'autres dommages.

II. Impact de la corrosion par les sels de bétons 3

La cause générale de la corrosion conduisant à la détérioration des propriétés structurelles du béton est l'érosion par ions chlorure, ions sulfate. Les ions chlorure et sulfate pénètrent à l'intérieur du béton par diffusion et osmose, réagissant avec les composés du béton pour produire respectivement du chloroaluminate hydraté et des sels insolubles tels que du gypse ou de la calcitovanadite, qui remplissent les vides à l'intérieur du béton, ce qui augmente la résistance du béton à la pression. Mais au fil du temps, le chloroaluminate hydraté et les composés insolubles résultants se cristallisent pour créer une expansion volumique qui crée une pression cristalline importante à l'intérieur du béton, ce qui provoque la fissuration ou la carbonisation du béton lorsque l'expansion atteint un certain degré, ce qui crée des conditions supplémentaires pour l'intrusion d'ions sels, accélérant ainsi la destruction de la structure en béton.

Dans certains environnements marins, les environnements salins, les ions agressifs externes sont facilement diffusés par l'extérieur et l'intérieur à travers la structure poreuse du béton armé, de sorte que la résistance et la stabilité du béton et des matériaux en acier enveloppés dans la structure en béton sont gravement compromises. Par conséquent, il est particulièrement important de surveiller régulièrement la teneur en ions chlorure, plasma sulfate dans le béton armé dans un environnement particulier en utilisant un analyseur de fluorescence X.

Analyse des cas de dommages causés par le sel sur les piles de pont

Les structures en béton armé telles que les piles de pont sont extrêmement vulnérables à l'érosion causée par le sel dans les régions côtières ou dans les régions intérieures du Nord où les déneigeurs sont fréquemment utilisés en hiver. La société de gestion des routes du Japon occidental et le professeur kubo de l'Université de Kanazawa, au Japon, ont travaillé ensemble pour étudier les effets nocifs du sel sur les structures en béton armé telles que les piles de pont dans les régions côtières du Japon, ainsi que dans les régions intérieures.

La teneur en chlore de la surface de la pile a été analysée à l'aide d'un analyseur à fluorescence X portatif eNOS, tandis que l'analyse a comparé la teneur en chlore du béton dans différentes couches d'épaisseur, de l'extérieur vers l'intérieur. Par analyse, il est connu que la corrosion des barres d'armature dans le béton est beaucoup plus grave que dans le béton à faible teneur en chlore dans un environnement où la teneur en chlore est élevée.

En utilisant le dpo d'Enos pour analyser la teneur en chlore du béton, établir une relation entre la teneur en chlore et le degré de corrosion des armatures dans le béton, peut aider les clients à déterminer le degré de corrosion causée par le sel dans le béton armé, afin de prendre des mesures à l'avance pour l'entretien et la maintenance, etc.