Action inhibitrice des ions phosphates contre la corrosion par piqures des armatures en acier : étude dans une solution simulée du béton

Inhibitive effect of phosphate ions on the pitting corrosion behaviour of steel reinforcements: study in simulated concrete pore solution

¹ Université de Jijel, Laboratoire des Interactions Matériaux Environnement (LIME), BP 98, Ouled Aïssa, 18000 Jijel, Algérie
e-mail: hak2dz@yahoo.fr
² Université de Reims Champagne Ardenne, Laboratoire LISM, UFR, Sciences, BP 1039, 51687 Reims Cedex 2, France

Reçu : 20 Janvier 2015
Accepté : 27 Octobre 2015

Résumé

La corrosion des armatures à béton due à la pénétration des chlorures est la cause majeure de la dégradation des structures à béton, en particulier celles situées dans une atmosphère marine. En raison de ses graves conséquences socioéconomiques, la protection contre ce phénomène reste un défi majeur pour tout pays. Ainsi, parmi les diverses techniques de protection mises en œuvre, l’emploi des inhibiteurs de corrosion reste la plus dominante du fait de son efficacité, sa simplicité d’emploi ainsi que son bas prix de revient. Le but de cette étude est de tester, à l’aide d’essais potentiodynamiques et de spectrométrie d’impédances électrochimiques, l’action inhibitrice du phosphate tri-sodique contre la corrosion par piqûre d’un acier d’armature dans une solution simulée du béton chlorurée. Les résultats obtenus indiquent que le phosphate tri-sodique présente un pouvoir protecteur intéressant contre la corrosion de l’acier en favorisant la formation d’une couche de passivation riche en phosphate à sa surface. Cette couche joue le rôle de barrière physique contre la diffusion des ions chlorures. La concentration pour laquelle le rendement de l’inhibiteur est maximal correspond à un rapport [PO₄³⁻]/[Cl⁻] égal à 0,5.

Abstract

Corrosion of reinforcement steel, induced by chlorides ions penetration, is the main cause of concrete structures damage. Because of its serious economic and social consequences, the protection against this phenomenon remains a major challenge for researchers and project owners. Thus, various methods to combat this problem have been proposed, among them the use of corrosion inhibitors has become a more attractive alternative due to its effectiveness, applicability and low cost price. The aim of this work is to study the inhibitive effect of tri-sodium phosphate on pitting corrosion of steel rebar in a simulated concrete pores solution, using potentiodynamic and electrochemical impedance spectroscopy tests. The use of this mineral compound is mainly justified by its non-toxicity. The obtained results indicate that the addition of phosphate ions to the chlorinated solution decreases significantly the corrosion rate by promoting the formation of a passive layer rich in phosphate on steel surface. This layer acts as a physical barrier against chloride ions diffusion. The optimal inhibition rate is given by a phosphate ions concentration corresponding to a ratio [PO₄³⁻]/[Cl⁻] equal to 0.5.