Citation

  • Zhang, J., Ebrahimi, N. (2022). La corrosion galvanique dans les ponts en acier et en aluminium. Association canadienne de normalisation, Toronto, ON.

Sommaire

La corrosion galvanique est l’un des problèmes de corrosion les plus courants des temps modernes, où des métaux et des alliages différents sont couramment utilisés dans les applications industrielles. Ce rapport traite de la corrosion galvanique dans les applications de pont en se fondant sur une analyse documentaire, une étude expérimentale complète, une analyse avancée ainsi que l’élaboration d’un outil d’évaluation, d’une procédure directrice et d’un ensemble de critères relatifs à la corrosion galvanique. Le rapport vise à fournir des renseignements et des ressources aux ingénieurs de ponts dans le but de favoriser une meilleure évaluation de la corrosion galvanique dans la conception et la gestion des ponts.

Une série galvanique a été mise au point qui permet d’effectuer une collecte systématique des tendances en matière de corrosion des alliages de pont et d’établir des comparaisons entre ces tendances. Cette série a démontré qu’une forte tendance à la corrosion galvanique mérite une attention particulière, mais également qu’une tendance en apparence faible serait susceptible d’entraîner une corrosion galvanique importante entre deux métaux qui se corrodent activement. Ces résultats appuient la nécessité de recourir à une méthode d’évaluation plus poussée : une mesure de la vitesse de corrosion galvanique qui évalue la rapidité à laquelle l’alliage anodique perd sa masse. Un ensemble de critères permettant d’interpréter l’ampleur du risque de corrosion galvanique a été mis au point en prenant en considération à la fois la vitesse de corrosion galvanique et un nouveau concept de rapport qui tient compte de la vitesse de corrosion galvanique dans le contexte d’une vitesse de corrosion générale (Gal/Corr), ce qui assure une évaluation uniforme des alliages à l’étude dans le projet. Ces avancées ont permis par la suite de créer une procédure directrice en trois étapes pour évaluer la corrosion galvanique.

La conception et les résultats expérimentaux ont fourni le fondement d’une étude portant sur 11 alliages de pont faisant appel à des techniques électrochimiques quantitatives, à une analyse microstructurelle et à une inspection visuelle des échantillons testés dans une enceinte de brouillard salin. Les résultats soutiennent également des stratégies d’atténuation fondées sur le mécanisme de corrosion en contrant les conditions nécessaires à la corrosion galvanique et en tenant compte des facteurs clés qui influent sur son ampleur; c’est-à-dire, la façon dont l’assemblage et la configuration influencent le rapport de surface de cathode/anode et la façon dont un environnement influe sur la corrosivité. Une autre constatation importante est que la vitesse de corrosion galvanique n’est pas seulement régie par la force motrice (la différence de potentiel), mais aussi par les comportements de corrosion individuels des métaux. Deux métaux qui se corrodent activement (p. ex., acier résistant aux intempéries et boulon en acier au carbone dans un environnement chargé de chlorures), malgré des potentiels de corrosion similaires, produisent une vitesse de corrosion galvanique beaucoup plus élevée que deux métaux moins actifs aux potentiels de corrosion très différents (p. ex., aluminium et boulon en acier inoxydable).

Une comparaison efficace de la résistance à la corrosion galvanique des alliages de pont couplés indique clairement que la corrosion galvanique dépend de la configuration des matériaux et de l’environnement. Par exemple, la vitesse de corrosion galvanique du boulon en acier au carbone A325 type I couplé à de l’acier résistant aux intempéries était élevée dans les environnements chargés de chlorures; toutefois, cette vitesse devrait être faible dans un environnement sans chlorure. À l’avenir, il est recommandé de mieux comprendre la performance de corrosion des métaux et des alliages des ponts et de l’examiner systématiquement de la même manière que leurs propriétés mécaniques. Cela s’applique particulièrement aux ponts en aluminium. Bien que le potentiel de corrosion de l’aluminium indique une forte tendance à la corrosion, sa vitesse de corrosion réelle aura tendance à être faible grâce à la protection offerte par les produits de corrosion des oxydes d’aluminium. Il serait également avantageux d’établir des informations sur les propriétés de corrosion individuelles des alliages de pont dans le cadre de la caractérisation complète des alliages, y compris leurs interactions avec les conditions d’exposition, en particulier l’acier résistant aux intempéries, dont le comportement de corrosion dans les environnements chargé de chlorures n’est pas entièrement compris. Il est également nécessaire d’approfondir les critères d’évaluation des risques pour interpréter la corrosion galvanique. Cette étude constitue un premier travail fondé sur les données existantes, une étude expérimentale et un concept récemment élaboré du ratio Gal/Corr qui a placé l’évaluation de la corrosion galvanique dans une nouvelle perspective et qui, espérons-le, suscitera l’intérêt et favorisera d’autres discussions et recherches.