Management of Reinforcement Corrosion: A Thermodynamic Approach

Adskillelige foranstaltninger mod armeringskorrosion er blevet foreslået gennem de seneste årtier. Disse omfatter både forebyggende og udbedrende tiltag. Kun få metoder, som brug af rustfrie ståltyper og katodisk beskyttelse, synes at være effektive foranstaltninger mod armeringskorrosion, men kan ikke altid berettiges af økonomiske eller tekniske årsager. Den manglende effekt af andre foranstaltninger kan bl.a. forklares ved, at de besidder konceptuelle svagheder set fra et termodynamisk synspunkt, idet beskrivelserne af mekanismerne fremstår termodynamisk set inkonsekvente eller ufuldstændige. Med udgangspunkt i disse observationer er der etableret en sammenhængende termodynamisk basis til beskrivelse af korrosionsprocesser og til at vurdere eksisterende og udvikle nye foranstaltninger mod korrosion. Der er foretaget a) tilpasning af tilgængelige termodynamiske principper til området korrosionsbeskyttelse af stål i beton, b) opstilling af en termodynamisk konsistent beskrivelse af de forskellige korrosionstilstande for stål i beton, c) granskning og evaluering af nuværende foranstaltninger til korrosionsbeskyttelse og d) udviklingen af teoretiske koncepter for nye omkostningseffektive foranstaltninger. Som supplement til de teoretiske betragtninger er to anvendelser af de teoretiske koncepter blevet foreslået og én af disse afprøvet ved hjælp af specielt udviklede forsøgsopstillinger og målemetoder. Der er udviklet et automatiseret system til samtidig, detaljeret monitering af adskillige prøver. Moniteringen omfatter bl.a. kontinuert måling af korrosionspotentiale og makrocellestrøm suppleres med elektrokemisk impedans spektroskopi. De to foreslåede korrosionsbeskyttelsesprincipper er udviklet til beskyttelse af almindeligt kulstofstålarmering og er anvendelige til beskyttelse af armering i såvel nye som eksisterende konstruktioner. Det første princip er baseret på overflademodifikation af armeringen, mens det andet princip anvender nye koncepter for offeranoder. Begge principper forventes i betydelig grad at forbedre beskyttelsen af kulstofstålarmering i carbonatiseret eller chloridholdig beton. Udvalgte eksperimentelle resultater er i rapporten anvendt som illustration og dokumentation af de foreslåede mekanismer og koncepter. På grund af forventede patentmuligheder er nogle af de teoretiske koncepter og eksperimentelle resultater ikke inkluderet i denne afhandling; de vil blive inkluderet i fremtidige publikationer.