Den vanligaste orsaken till nedbrytning och fel på armerade betongkonstruktioner är kloridinducerad korrosion av dess inbäddade stål. Detta är ett genomgripande, akut problem som kräver omedelbar uppmärksamhet och allmänhetens medvetenhet.

Ett underliggande koncept för en kloridtröskel används i stor utsträckning, och alla befintliga modeller för att förutsäga korrosionsprestanda hos armerade betongkonstruktioner som utsätts för kloridmiljöer är baserade på detta ena vanliga teoretiska koncept.

I Applied Physics Reviews , förespråkar forskare från Schweiz, USA, Kanada och Norge en paradigmförändring i vetenskapen om att förutse korrosionsskador i armerade betongkonstruktioner.

Strax innan covid-19-pandemin slog till träffades den internationella gruppen av forskare och diskuterade de allvarliga bristerna i att använda kloridtröskelkonceptet för att förutse korrosion. De säger att förändring behövs för att möta de växande utmaningarna med åldrande strukturer som förlorar funktionalitet och eventuellt kollapsar, utsläpp av växthusgaser och ekonomin i stort.

"Korrosion av stål i betong är ett komplext fenomen", säger Ueli Angst, från ETH Zürich i Schweiz. "I den generellt mycket höga alkaliska miljön i betong, där pH-värdet kan vara högre än 13, anses stål som passivt, vilket innebär att det är täckt av ett tunt lager av skyddande oxider och dess korrosionshastighet är försumbart låg."

Men betong är porös och när den utsätts för salter, som havsvatten eller vägsalter, kan kloridjoner så småningom tränga in i betongen och nå stålet. Vid någon tidpunkt kommer det skyddande passiva lagret att förstöras och korrosion kan börja. Beroende på faktiska exponeringsförhållanden kan korrosion uppstå i snabbare eller långsammare takt.

I verkligheten är stålkorrosion i betong en kontinuerlig process som sällan kan separeras i okopplade, sekventiella faser. Forskarna säger att fokus bör läggas på kvantifieringen av den tids- och rumsvarierande korrosionshastigheten från det ögonblick som stål placeras i betong tills det når slutet av sin livslängd.

För att uppnå detta behövs ett mångskaligt, tvärvetenskapligt tillvägagångssätt som kombinerar vetenskapliga och praktiska bidrag från materialvetenskap, korrosionsvetenskap, cement-/betongforskning och konstruktionsteknik. Angst och hans kollegor föreslår att vetenskaplig forskning utvecklas bort från kloridtröskelbegreppet.

"Trots enorma mängder forskning kunde ingen tydlig kloridtröskel hittas, och de påverkande faktorerna är komplexa", säger Burkan Isgor, från Oregon State University. "Tyvärr letar mainstream forskning fortfarande efter denna tröskel, som utgör ett stort hinder för att utveckla tillförlitliga korrosionsprognosmodeller." + Utforska vidare

Passar med Al-Mg-Si:Ny skyddande beläggning för stål i fartyg och marina och kustnära anläggningar