De meest voorkomende oorzaak van degradatie en falen van constructies van gewapend beton is door chloride veroorzaakte corrosie van het ingebedde staal. Dit is een alomtegenwoordig, urgent probleem dat onmiddellijke aandacht en publieke bewustwording vereist.

Een onderliggend concept van een chloridedrempel wordt veel gebruikt en alle bestaande modellen voor het voorspellen van de corrosieprestaties van constructies van gewapend beton die worden blootgesteld aan chloride-omgevingen zijn gebaseerd op dit ene algemene theoretische concept.

In Recensies Toegepaste Natuurkunde , pleiten onderzoekers uit Zwitserland, de Verenigde Staten, Canada en Noorwegen voor een paradigmaverandering in de wetenschap van het voorspellen van corrosieschade in constructies van gewapend beton.

Vlak voordat de COVID-19-pandemie toesloeg, kwam de internationale groep wetenschappers bijeen en besprak ze de ernstige tekortkomingen bij het gebruik van het chloridedrempelconcept voor het voorspellen van corrosie. Ze zeggen dat er verandering nodig is om de groeiende uitdagingen aan te pakken van verouderde structuren die functionaliteit verliezen en mogelijk instorten, de uitstoot van broeikasgassen en de economie in het algemeen.

"Corrosie van staal in beton is een complex fenomeen", zegt Ueli Angst van ETH Zürich in Zwitserland. "In de over het algemeen zeer alkalische omgeving van beton, waar de pH hoger kan zijn dan 13, wordt staal als passief beschouwd, wat betekent dat het bedekt is met een dunne laag beschermende oxiden en dat de corrosiesnelheid verwaarloosbaar laag is."

Maar beton is poreus en bij blootstelling aan zouten, zoals zeewater of strooizout, kunnen chloride-ionen uiteindelijk het beton binnendringen en het staal bereiken. Op een gegeven moment zal de beschermende passieve laag worden vernietigd en kan corrosie optreden. Afhankelijk van de feitelijke blootstellingsomstandigheden kan corrosie sneller of langzamer optreden.

In werkelijkheid is staalcorrosie in beton een continu proces dat zelden kan worden gescheiden in ontkoppelde, opeenvolgende fasen. De onderzoekers zeggen dat de nadruk moet worden gelegd op de kwantificering van de corrosiesnelheid in tijd en ruimte vanaf het moment dat staal in beton wordt geplaatst totdat het het einde van zijn levensduur bereikt.

Om dit te bereiken, is een multischaal, multidisciplinaire aanpak nodig die wetenschappelijke en praktische bijdragen van materiaalwetenschap, corrosiewetenschap, cement/betononderzoek en bouwtechniek combineert. Angst en zijn collega's stellen voor dat wetenschappelijk onderzoek afwijkt van het concept van de chloridedrempel.

"Ondanks enorme hoeveelheden onderzoek kon er geen duidelijke chloridedrempel worden gevonden en de beïnvloedende factoren zijn complex", zegt Burkan Isgor van de Oregon State University. "Helaas is het reguliere onderzoek nog steeds op zoek naar deze drempel, die een grote barrière vormt voor het ontwikkelen van betrouwbare corrosievoorspellingsmodellen." + Verder verkennen

Passend bij Al-Mg-Si:nieuwe beschermende coating voor staal in schepen en zee- en kustfaciliteiten