Devido à influência de vários fatores humanos ou não humanos, sob a erosão do ambiente externo (como o ambiente marinho, o ambiente de águas subterrâneas e o ambiente de desinfecção de sal de inverno, etc.), construções como concreto armado são afetadas pelo efeito de íons corrosivos como íons de cloro, íons de raiz sulfato no ambiente, reduzindo significativamente a resistência geral e a permeabilidade, afetando a durabilidade e a vida útil dos materiais de construção.

As estruturas de concreto armado existentes são generalizadas devido à corrosão de cloreto de aço e carbonização de concreto que leva a problemas de durabilidade da estrutura, devido à corrosão da estrutura de aço causada por grandes acidentes de segurança. A ponte arqueada de concreto armado 1-35W, construída em 1967 no estado de Minnesota, nos Estados Unidos, sofreu corrosão grave no corpo da ponte em apenas mais de 20 anos, logo após a adoção de reparações locais para reparar problemas de corrosão e fissuras de concreto, e acabou com um grande colapso em 2007; A ponte de Pequim, construída em 1979, foi forçada a ser demolida e reconstruída em menos de 20 anos sob o "dano do sal" da remoção do gelo durante todo o inverno. O relatório de investigação de corrosão da China publicado em 2003 revelou que a situação de corrosão da construção da China é relativamente grave, no leste da China e no sul da China, 27 portos marítimos e pontes conduzidas representam 74% da corrosão, 22 portões no uso de 7 a 25 anos, danos de corrosão chegaram a 56%, uma fábrica de sal de Qinghai devido à corrosão grave da fábrica, foi interrompida após apenas seis anos, com perdas econômicas de 100 milhões de yuan2.

Normalmente, a corrosão salinada de materiais de construção inclui corrosão de reforço e corrosão de concreto:

I. Danos por corrosão de sal de cloro de reforço de aço1

Como o líquido poroso altamente alcalino (PH > 12,5) no concreto pode formar uma camada de passivação na superfície do reforço, pode prevenir eficazmente a corrosão do reforço. No uso posterior, devido à carbonização do concreto e à invasão de íons de cloro, a camada de passivação será danificada, acelerando assim a corrosão do reforço.

A invasão de íons de cloro leva à corrosão do aço, que é essencialmente uma corrosão eletroquímica que pode ser dividida em dois processos de corrosão "catódico" e "ánodo". No ánodo de aço reforçado ocorre uma reação oxidativa, os átomos de ferro são convertidos em íons de ferro e a perda da matriz de ferro ocorre; A reação de redução ocorre no cátodo, gerando íons de hidrogênio (diagrama de corrosão eletroquímica do reforço abaixo). No processo de reação de corrosão do sal de cloro do reforço de aço, os íons de cloro não só destruem a camada de passivação da superfície do reforço de aço e formam eletrodos de corrosão, mas os íons de cloro desempenham principalmente um papel catalítico no processo de corrosão eletroquímica e não consomem íons de cloro durante todo o processo de reação de corrosão. Portanto, a presença de íons de cloro aumenta significativamente a eficiência da corrosão do reforço de aço.

A corrosão de aço por intrusão de íons de cloro se manifesta como corrosão local, corrosão de poço, embora a área de corrosão de corrosão seja menor, mas a profundidade da corrosão seja maior, causando facilmente a concentração de tensão estrutural e danos frágeis sem sinais. Além disso, os íons de cloro desempenham um papel catalítico no processo de corrosão do reforço, e a presença de íons de cloro em traços acelerará significativamente a taxa de corrosão do reforço. Ao mesmo tempo, o produto de corrosão do reforço ocorrerá expansão volumétrica, o seu volume é de 2 a 4 vezes o volume original, essa força de expansão da corrosão do reforço não só afetará o desempenho de ligação entre o reforço e a interface do concreto, mas também danificará seriamente a força do concreto causando lesões como a descascagem, rachadura e outros.

Efeitos da corrosão do sal do concreto3

A causa comum da corrosão que leva à deterioração das propriedades estruturais do concreto é a erosão de íons de cloro e raiz sulfato. Íons de cloro e íons de raiz sulfato entram no interior do concreto através da difusão e penetração, reagindo com os compostos no concreto para gerar sal insolúvel como cloraluminato hidratado e gesso ou vanadite de cálcio, respectivamente, que preenchem o vazio dentro do concreto, aumentando a resistência à pressão do concreto. Mas com a mudança do tempo, o cloroaluminato hidratado gerado e os compostos difíceis de cristalizar produzem expansão volumétrica, formando uma grande pressão cristalina dentro do concreto, quando a expansão atinge um certo grau, causando a fissura ou carbonização do concreto, o que adiciona condições para a invasão de íons de sal, acelerando a destruição da estrutura de concreto.

Em alguns ambientes marinhos e de solo salino, os íons erosivos externos são facilmente difundidos de fora para dentro através da estrutura porosa de concreto armado, o que danifica gravemente a força e a estabilidade do concreto e do material de aço envolvido na estrutura de concreto. Portanto, é particularmente importante usar um analisador de fluorescência de raios-X para monitorar regularmente o teor de íons de cloro e sulfato de plasma no concreto armado em ambientes específicos.

Análise de caso de danos de sal em pontes

Em áreas costeiras ou no interior do norte, onde o desineveador é frequentemente usado no inverno, estruturas de concreto armado, como pilares de pontes, são extremamente vulneráveis à erosão do sal. A empresa de gestão rodoviária do Japão Ocidental e o professor Kubo da Universidade de Kanazawa, no Japão, trabalharam juntos para estudar os efeitos nocivos do sal de estruturas de concreto armado, como pilares de pontes, nas áreas costeiras do Japão e no interior.

O teor de cloro na superfície do pilar foi analisado com um analisador portátil de fluorescência de raios-X da Inox, comparando o teor de cloro no concreto de diferentes camadas de espessura, de fora para dentro. Através da análise, pode-se saber que no ambiente com alto teor de cloro no concreto, a corrosão do aço no concreto é muito mais grave do que o concreto com baixo teor de cloro.

O uso da Inos DPO para analisar o teor de cloro de concreto, estabelecer uma relação entre o teor de cloro diferente e o grau de corrosão do reforço no concreto, pode ajudar os clientes a determinar o grau de corrosão do sal no concreto armado e, assim, tomar medidas com antecedência para a manutenção e manutenção.