La cause la plus fréquente de dégradation et de défaillance des structures en béton armé est la corrosion induite par les chlorures de son acier intégré. Il s'agit d'un problème omniprésent et urgent qui nécessite une attention immédiate et une sensibilisation du public.

Un concept sous-jacent de seuil de chlorure est largement utilisé, et tous les modèles existants pour prévoir les performances de corrosion des structures en béton armé exposées à des environnements de chlorure sont basés sur ce concept théorique commun.

Dans Revues de physique appliquée , des chercheurs de Suisse, des États-Unis, du Canada et de Norvège plaident pour un changement de paradigme dans la science de la prévision des dommages dus à la corrosion dans les structures en béton armé.

Juste avant que la pandémie de COVID-19 ne frappe, le groupe international de scientifiques s'est réuni et a discuté des graves défauts de l'utilisation du concept de seuil de chlorure pour prévoir la corrosion. Ils affirment qu'un changement est nécessaire pour relever les défis croissants des structures vieillissantes qui perdent leur fonctionnalité et peuvent s'effondrer, des émissions de gaz à effet de serre et de l'économie dans son ensemble.

"La corrosion de l'acier dans le béton est un phénomène complexe", a déclaré Ueli Angst, de l'ETH Zürich en Suisse. "Dans l'environnement généralement très alcalin du béton, où le pH peut être supérieur à 13, l'acier est considéré comme passif, ce qui signifie qu'il est recouvert d'une fine couche d'oxydes protecteurs et que sa vitesse de corrosion est négligeable."

Mais le béton est poreux et, lorsqu'il est exposé à des sels, tels que l'eau de mer ou les sels de voirie, les ions chlorure peuvent éventuellement pénétrer dans le béton et atteindre l'acier. À un moment donné, la couche passive protectrice sera détruite et la corrosion peut commencer. Selon les conditions d'exposition réelles, la corrosion peut se produire à un rythme plus rapide ou plus lent.

En réalité, la corrosion de l'acier dans le béton est un processus continu rarement séparable en phases séquentielles non couplées. Selon les chercheurs, l'accent devrait être mis sur la quantification du taux de corrosion variant dans le temps et dans l'espace à partir du moment où l'acier est placé dans le béton jusqu'à ce qu'il atteigne la fin de sa durée de vie.

Pour y parvenir, une approche multi-échelle et multidisciplinaire combinant les contributions scientifiques et pratiques de la science des matériaux, de la science de la corrosion, de la recherche sur le ciment/béton et de l'ingénierie des structures est nécessaire. Angst et ses collègues proposent que la recherche scientifique s'éloigne du concept de seuil de chlorure.

"Malgré d'énormes quantités de recherches, aucun seuil de chlorure clair n'a pu être trouvé, et les facteurs d'influence sont complexes", a déclaré Burkan Isgor, de l'Oregon State University. "Malheureusement, la recherche traditionnelle est toujours à la recherche de ce seuil, qui présente un obstacle majeur au développement de modèles fiables de prévision de la corrosion." + Explorer plus loin

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