Investigations of reinforcement corrosion. 2. Electrochemical monitoring of steel in chloride-contaminated concrete

Abstract

Corrosion rates of steel rods embedded in concrete specimens similar to those of Part 1 have been determined by linear polarization. For specimens exposed to external sources of chloride the probability of depassivation increased with the chloride: hydroxyl concentration in the pore solution, beyond a threshold ratio of approximately 3. Thereafter corrosion was subject to anodic control. Chlorides introduced as admixtures tended to promote corrosion at somewhat lower chloride: hydroxyl ratios. Rankings of the materials and exposure regimes studied in terms of their corrosion severity have been established, and problems in relating the behaviour of laboratory specimens to that of reinforced concrete structures are considered.

Resume

Cet article est le second d’une étude en deux parties de la corrosion des armatures dans le béton contaminé par des chlorures. La première partie portait sur la caractérisation des profils de concentration du chlorure libre et des ions hydroxyles dans des spécimens de béton exposés à différents régimes de progression de sels. Ici, les vitesses de corrosion des électrodes en acier disposées à différentes profondeurs de la surface exposée de spécimens de béton équivalents à ceux utilisés dans le première partie ont été contrôlées par la méthode de mesure de polarisation en courant continu, dans le but d’établir un rapport entre les modifications en fonction du temps dans la réponse à la corrosion des électrodes et les variations progressives de la composition de la solution intestitielle du béton. Il fut ainsi possible d’élucider les conditions qui engendrent la dépassivation de l’acier dans le béton.

On a découvert que, pour des spécimens du type étudié, l’exposition au chlorure de provenance extérieure entraînait un risque important de dépassivation de l’acier quand la concentration relative chlorure/ions hydroxyles dans la solution interstitielle dépassait un seuil d’environ 3. Il se trouve que la corrosion de l’acier qui en découle dépend du contrôle anodique. Les sels introduits pour contaminer les matériaux du béton tendent à favoriser la corrosion à des concentrations relatives chlorure/ions hydroxyles un peu inférieures.

Les résultats obtenus ont permis de classer les différents régimes d’exposition et les bétons étudiés en fonction du degré de corrosion. on a aussi discuté les problèmes posés par la relation entre le comportement de tels spécimens de laboratoire et celui de structures véritables en béton armé.