Corrosion initiation of concrete bridge elements exposed to de-icing salts

• Main Author: Wolofsky, Robert
• Other Authors: Luc E Chouinard (Supervisor)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2012
• Subjects: Engineering - Civil
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=106375

A large portion of bridges in North America was built 50 to 75 years ago, designed with a similar service lifespan. As a result, many existing bridges require full inspections, repairs, retrofitting or decommissioning. With limited resources available, it is crucial that maintenance strategies and rehabilitations are planned accordingly. To do so, designers, engineers and owners must be informed on the timeframe of the degradation process. Deterioration of reinforced concrete bridges is strongly associated with corrosion of steel caused by the application of deicing salts. In Montreal, the severity and duration of the winter period is a major concern. Motorists require safe roads to commute, thus large quantities of salt are spread each winter season to achieve bare pavement. The chlorides from the deicing salt enter the concrete and destroy the passive oxide layer protecting the reinforcing steel, making the steel vulnerable to corrosion. In this work, the "TransChlor" computer software was used to simulate chloride ion ingress into concrete cover. A climatic model for Montreal weather was used in the simulations to accurately portray real life environmental conditions. Cumulative probability distributions for corrosion initiation with respect to time and embedment depths were produced for mist, direct, and splash exposure conditions. === Une grande partie des ponts en Amérique du Nord a été construite il y a 50 à 75 ans, et conçus avec une durée de vie de service similaire. En conséquence, de nombreux ponts existants requièrent des inspections complètes, des réparations, lune modernisation ou un déclassement. Avec les ressources limitées disponibles, il est essentiel que des stratégies de maintenance et de réhabilitation soient planifiées. Pour ce faire, les concepteurs, les ingénieurs et les propriétaires doivent être informés sur les processus de dégradation. La détérioration des ponts en béton armé est fortement associée à la corrosion de l'acier par l'application de sels de déglaçage. À Montréal, la sévérité et la durée de la période hivernale est un problème majeur. Les automobilistes ont besoin des routes sûres et, une grande quantité de sel est utilisée chaque hiver pour déglacer les routes. Les chlorures provenant du sel de déglaçage pénètrent le béton et détruisent la couche d'oxyde passive qui protège l'acier d'armature, et rend l'acier plus vulnérable à la corrosion. Dans ce travail, le logiciel "TransChlor" a été utilisé pour simuler la pénétration des ions chlorures dans la couverture de béton. Un modèle climatique de Montréal pour la météorologie a été utilisé dans les simulations pour représenter exactement les conditions réelles de l'environnement. Les distributions de probabilité cumulative du temps requis pour l'initiation de la corrosion ont été obtenus en fonction de la couverture de béton pour des conditions d'exposition de brouillard, d'exposition directe, et par éclaboussures.