Korroosio

Korroosio on metallien ja joidenkin muiden materiaalien aineellinen heikkeneminen, jonka aiheuttaa kemiallisten tai elektrolyyttisten reaktioiden yhdistelmä. Yleinen esimerkki on teräksen ruostuminen, kun rauta reagoi veden ja hapen kanssa muodostaen rautaruostetta.

Korroosio on pääasiassa elektrochemiallinen prosessi. Metallin anodinen osa menettää elektroneja ja pelkistyskohdassa ympäristö vastaanottaa ne, usein hapen pelkistyessä. Tarvitaan kosteutta tai elektrolyyttiä sekä hapen läsnäoloa; ilmiö johtaa metallin pinnan ja rakenteen heikkenemiseen.

Yleisimmät korroosiotyypit ovat tasainen korroosio, joka kohdistuu koko pinnalle; pitting-korroosio, joka muodostaa pieniä, syviä reikiä; crevice-korroosio tiivistesaarien tai liitosalueiden läheisyydessä; galvaaninen korroosio, jossa kaksi eri metallia ovat sähköisessä kontaktissa; sekä jännityskorroosio (stress corrosion cracking, SCC), joka voi aiheuttaa halkeamia.

Olosuhteet ja tekijät vaikuttavat korroosion nopeuteen. Meri- ja suolaympäristöt sekä korkea ilman kosteus yhdistettynä lämpötilaan ja pH:iin vaikuttavat merkittävästi. Materiaalin koostumus ja järjestys, pinnan käsittely, passivaatio-kerroksen muodostuminen sekä suunnittelu ja asennus vaikuttavat suojaan.

Korroosion tutkimuksessa käytetään sekä visuaalista tarkkailua että mittauksia kuten massamenetystä, elektroimpedanssia (EIS) ja potentiaalimonitorointia. NDT-menetelmät auttavat havaitsemaan piilevät vauriot ja ennakoimaan kestävyyttä.

Ehkäisykeinot ovat materiaalivalinta, suojapinnoitteet ja maalaus, katodinen suojele lää (esim. korroosion estäjät) sekä korroosion estäin aineet. Lisäksi ympäristön hallinta, rakennesuunnittelu, kunnossapito ja säännöllinen seuranta parantavat pitkäaikaista kestävyyttä.

Korroosion taloudellinen merkitys on suuri: se aiheuttaa kunnostus- ja vaihtokustannuksia sekä turvallisuusriskejä erityisesti rakennuksissa, teollisuudessa, merenkulkussa ja energiasektorilla. Tutkimus ja ennaltaehkäisy ovat keskeisiä osa-alueita rakennusten kestävän toiminnan kannalta.