Study of the impact of localised cracks on the corrosion mechanism

Abstract

Corrosion is one of the major problems that the reinforced concrete industry is facing nowadays. Much research has been carried out to investigate the influence of cracks on rebar corrosion. In this project ring shaped mortar samples with an 8mm steel bar inside were cracked with different crack widths and then subjected to continuous wetting and drying cycles in salt solution having 35 g/L of NaCl, to accelerate the corrosion process in laboratory conditions. The samples were broken after 1.5 years and 2.5 years to observe the corrosion pattern. Results show that cracks whatever their width allow the corrosion onset at the bottom of cracks and along the steel–concrete interface damaged zone caused by the creation of cracks. This process leads to corrosion cracks formation time dependant of the crack opening, which modify the environmental conditions at the level of steel leading to the generalisation of corrosion all along the re-bars.

Cet article étudie les relations entre la fissuration pré-existante d’origine mécanique sur la corrosion des armatures du béton armé. Le programme expérimental utilise un cœur expansif permettant de générer des fissures d’ouvertures contrôlées dans des échantillons armés qui sont ensuite soumis à des cycles d’immersion-séchage en solution saline. Les échantillons ont été dépouillés après 1an et demi et 2 an et demi pour étudier l’évolution de la corrosion au cours du temps. Les résultats montrent que quelque soit l’ouverture des fissures, la corrosion démarre en fond de fissure et se propage le long de l’interface acier-béton endommagée en fond de fissure par la création de la fissure. Ce processus dont la durée est influencée par l’ouverture des fissures, conduit alors à la création de fissures de corrosion qui modifient l’environnement local au contact de l’armature et conduit alors à une généralisation de la corrosion.

Keywords:

• corrosion
• steel bars
• cracks
• chloride

Mots-clés:

• fissures
• chlorures
• corrosion du béton armé