Korozja naprężeniowa materiałów

Korozją materiału w stanie naprężenia, tzw. korozja naprężeniowa, jest zjawiskiem bardzo złożonym, występującym pod działaniem długotrwałych nieprzerwanie działających obciążeń. W przypadku stalowych elementów rozciąganych, jak np. kotwi, ściągów, przyjmujących rozpór łuków lub sklepień, niekiedy belek stropowych, efekt korozji odbywa się w postaci nagłego zerwania, przy czym charakterystycznymi cechami złomu są: brak przewężenia oraz zniszczenie metalu następujące na całej powierzchni przekroju.

Fenomenologiczne ujęcie zjawiska korozji naprężeniowej tłumaczy się-nagłym obniżeniem wytrzymałości na skutek zmiany struktury krystalicznej metalu poddanego długotrwałym naprężeniom.

Korozję naprężeniową przyśpieszają defekty strukturalne materiału, a także warunki sprzyjające działaniu agresywnych substancji zawartych w środowisku otaczającym konstrukcję. Dla stali szczególnie szkodliwe są połączenia chloru, siarki, cyjanu, fluoru.

W materiałach mineralnych zjawisko korozji naprężeniowej nie jest jeszcze wystarczająco zbadane, toteż jest bardzo trudne do wykrycia, gdyż zjawisku temu nie towarzyszą żadne widoczne objawy. Materiały murowe w przekroju pracującym, a więc kamień, cegła i zaprawa, nie odkształcają się w sposób jednorodny (I07>. Heterogeniczna struktura układów murowych jest też przyczyną tego, że przy długotrwałych obciążeniach zniszczenie murów, zwłaszcza ceglanych, .następuje przedtem nim zostanie wyczerpana wytrzymałość cegły na ściskanie.. Zwykle wzrost naprężeń w murze prowadzi do rozszczepienia struktury, a to uwidacznia się w postaci rys, pęknięć pionowych spoin i deformacji miejscowych.

Do konstrukcji murowych, pracujących w warunkach skoncentrowanych długotrwałych obciążeń zalicza się: słupy, filary i kolumny, filary międzyokienne, ściany nośne. W elementach tych wskutek uplastycznienia słabszych materiałów mogą nastąpić deformacje. Widocznym objawem deformacji będą miejscowe ugięcia lub przemieszczenia wskutek intensywnego nacisku; zwykle temu towarzyszy ugięcie lub osiadanie belek stropowych, albo zmiany krzywizny sklepień.

Deformacje plastyczne w konstrukcjach murowych n.ie są groźne, jeśli nie doprowadzają do zmęczenia materiałów, zmiany ich struktury wewnętrznej i właściwości fizycznych. W przypadku jednak, gdy elementy murowe narażone są na długotrwałą koncentrację naprężeń strukturalnych, jak i wskutek działania sił wewnętrznych, mogą nastąpić w materiałach lokalne przemieszczenia międzycząsteczkowe, które mogą się nawarstwiać i doprowadzić nagle do zniszczenia danego elementu konstrukcyjnego lub poważnej katastrofy budowlanej.

Zjawisko korozji naprężeniowej w materiałach konstrukcji murowych może być szczególnie groźne, gdy temu towarzyszą inne wspomagające ją czynniki, a zwłaszcza wilgoć i korozja atmosferyczna.