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RÉSUMÉ
La corrosion des armatures est la principale cause des désordres se produisant sur les structures en béton armé et précontraint. Cet article a pour objet de décrire les mécanismes de corrosion des aciers et leurs conséquences sur la tenue des ouvrages. Auparavant, seront présentées les caractéristiques des bétons mis en place, et des armatures.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Valérie L'HOSTIS : Ingénieur de recherche au CEA Saclay, laboratoire d'étude du comportement des bétons et des argiles
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André RAHARINAIVO : Docteur ès sciences, conseil au Centre français de l'anticorrosion (CEFRACOR)
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Guy TACHÉ : Ingénieur au Centre expérimental du bâtiment et des travaux publics (CEBTP)
INTRODUCTION
Les structures et ouvrages en béton armé sont soumis, dès leur plus jeune âge, à des contraintes d'ordre mécanique (charges, sollicitations diverses externes ou internes, dont le vent, les variations de température, etc.) ou environnementales (atmosphère, eau de mer, etc.).
Leur comportement vis-à-vis de la durabilité est essentiellement lié au comportement particulier du matériau béton. En effet, celui-ci réagit sans cesse avec l'environnement : échanges hydriques, réactions chimiques, action du gaz carbonique (vieillissement naturel). Des désordres peuvent alors survenir.
Les phénomènes de corrosion des armatures sont les plus fréquents d'entre eux et sont susceptibles de nécessiter des réparations importantes donc coûteuses.
La prévention devient alors essentielle. La bonne compréhension des mécanismes est nécessaire afin de mieux maintenir, diagnostiquer et réparer ces désordres.
L'étude complète du sujet comprend les articles :
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[COR 407] « Corrosion des armatures dans les bétons – Mécanisme » ;
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[COR 408] « Corrosion des armatures dans les bétons – Exemples et actions » ;
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[COR 409] « Corrosion des armatures dans les bétons – Démarches ».
Les objectifs de ces trois articles sont les suivants :
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décrire les phénomènes conduisant à la corrosion des armatures et à ses conséquences (formation d'éclats, d'épaufrures, rupture d'éléments, etc.) ;
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présenter des cas concrets.
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- Version courante de déc. 2016 par Valérie L’HOSTIS, André RAHARINAIVO, Guy TACHÉ
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2. Composition et structure du béton
2.1 Constituants d'un béton
La corrosion métallique à la température ambiante, concerne le plus souvent des métaux et alliages en contact avec une solution aqueuse ou l'atmosphère. Or, le béton autour d'une armature en acier est un matériau composite [2]Corrosion en milieu aqueux des métaux et alliages, dont les principaux constituants sont les suivants :
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le ciment qui joue le rôle fondamental de liant et qui va assurer l'essentiel des propriétés physico-chimiques du matériau béton ;
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les granulats (gravillons et sable) qui contribuent à la cohésion de l'ensemble ;
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l'eau nécessaire d'une part à l'hydratation du ciment et, d'autre part, à la mise en œuvre du béton ;
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les adjuvants qui ont un rôle essentiel dans les bétons dits « modernes », principalement lors de leur mise en œuvre (bétons à hautes performances, autoplaçants, etc.).
Le ciment est issu de la cuisson à 1 450 oC d'argile et de calcaire séchés et broyés : ce produit est appelé « clinker ». Après addition de gypse, de composés divers, et d'agents de mouture, on obtient le produit fini : le ciment.
Les différentes additions (laitier de haut fourneau, cendres volantes, pouzzolanes naturelles, fumées de silice, etc.) peuvent avoir des propriétés hydrauliques (possibilité de prise en présence d'eau) ou pouzzolaniques (possibilité de fixer le calcium pour améliorer les résistances mécaniques). D'autres additions (fines calcaires par exemple) n'ont pas de propriétés pouzzolaniques mais contribuent, par leur finesse, à améliorer les propriétés du liant.
La norme NF EN 197-1 [3]...
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BIBLIOGRAPHIE
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-
(2) - BÉRANGER (G.), CROLET (J.L.) - Corrosion en milieu aqueux des métaux et alliages - [M 150], base Corrosion et vieillissement (1998).
-
(3) - BAROGHEL-BOUNY (V.) - Nouvelle approche de la durabilité du béton. Indicateurs et méthodes - [C 2 245], base Structure et gros œuvre (2005).
-
(4) - BAROGHEL-BOUNY (V.) - Nouvelle approche de la durabilité du béton. Méthodologie et exemples - [C 2 246], base Structure et gros œuvre (2005).
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Norme NF EN 197-1 - Ciments – Composition, spécifications et critères de conformité des ciments - .
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MISERQUE (F.) - HUET (B.) - BENDJABALLAH (D.) - AZOU (G.) - L'HOSTIS (V.) - X-ray photoelectron spectroscopy and electrochemical studies of mild steel FeE500 passivation...
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