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1 - PRÉVENTION DANS LE CAS D'OUVRAGES NEUFS

2 - CAS DE CORROSION RENCONTRÉS SUR SITE

3 - DIAGNOSTIC

4 - RÉPARATION

| Réf : COR408 v1

Cas de corrosion rencontrés sur site
Corrosion des armatures dans les bétons - Exemples et actions

Auteur(s) : Valérie L'HOSTIS, André RAHARINAIVO, Guy TACHÉ

Date de publication : 10 juin 2009

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Auteur(s)

  • Valérie L'HOSTIS : Ingénieur de recherche au CEA Saclay, laboratoire d'étude du comportement des bétons et des argiles

  • André RAHARINAIVO : Docteur ès sciences, conseil au Centre français de l'anticorrosion

  • Guy TACHÉ : Ingénieur au CEBTP (Centre expérimental du bâtiment et des travaux publics)

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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. Celui-ci réagit en effet 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 d'obliger à des réparations importantes donc coûteuses.

La prévention devient alors essentielle. Une bonne compréhension des mécanismes est nécessaire afin de mieux maintenir, diagnostiquer et réparer ce type de phénomènes.

L'étude complète de ce sujet comprend trois articles :

  • Corrosion des armatures dans les bétons- Mécanisme[COR 407] « Corrosion des armatures dans les bétons – Mécanisme » ;

  • [COR 408] « Corrosion des armatures dans les bétons – Exemples et actions » ;

  • [COR 409] « Corrosion des armatures dans les bétons – Démarches ».

Leurs objectifs sont de décrire les phénomènes conduisant à la corrosion des armatures et à ses conséquences (formation d'éclats, d'épaufrures, rupture d'éléments, etc.), puis de présenter des cas concrets.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-cor408


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2. Cas de corrosion rencontrés sur site

2.1 Corrosion induite par la carbonatation

Le mécanisme de la carbonatation qui a été décrit précédemment est l'action du gaz carbonique de l'air sur le ciment du béton. Lorsque la carbonatation atteint la surface des armatures, la corrosion peut s'amorcer.

La description précise de ce processus est assez complexe, car les principaux facteurs influant sur la carbonatation sont nombreux, liés, d'une part, au matériau béton (capacité à lier le CO2) et, d'autre part, à l'environnement :

  • le type de ciment et sa composition. Il s'agit principalement de l'alcalinité totale libérée lors de l'hydratation : chaux Ca(OH)2 et alcalins NaOH et KOH ;

  • la quantité de ciment par mètre cube de béton ;

  • la composition du béton qui détermine en fait sa structure et ses qualités potentielles de perméabilité ;

  • la compacité liée, bien sûr, aux matériaux (rapport E/C ), mais également aux conditions de mise en œuvre ;

  • les conditions de cure du béton qui ont un rôle important notamment sur la microfissuration et la fissuration de surface (retrait) ;

  • les conditions environnementales (humidité relative et température) pendant le temps d'exposition. Les conditions d'humidité de l'enrobage déterminent les conditions de saturation des pores et ainsi la perméabilité du CO. En pratique, la surface n'est pas continuellement humide ou sèche, mais est régulièrement soumise à des variations d'humidification et de séchage. Le gradient d'humidité varie au cours du temps et entraîne une variation du coefficient de diffusion du gaz carbonique. Cela est particulièrement vrai pour un béton exposé aux conditions atmosphériques extérieures (façades des bâtiments, ouvrages d'art, etc.).

La courbe expérimentale de la figure 9 met en évidence l'influence de l'humidité environnante sur la profondeur de carbonatation, surtout aux fortes humidités. Cela explique qu'une structure soumise à des cycles de séchage et d'humidification (par exemple, un poteau en béton armé subissant des écoulements orientés ou aléatoires) risque de présenter de grandes variations de profondeur de carbonatation.

Dans un béton carbonaté, la vitesse de corrosion dépend étroitement des conditions environnementales (humidité,...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - GEOFFRAY (J.-M.) -   Qualité du béton – Exigences normatives.  -  [C 2 275] Base Structure et gros œuvre (2006).

  • (2) - L'HOSTIS (V.), RAHARINAIVO (A.), TACHÉ (G.) -   Corrosion des armatures dans le béton. Mécanisme.  -  [COR 407] Base Corrosion et vieillissement (2009).

  • (3) - CUNAT (P.J.) -   Aciers inoxydables, propriétés, résistance à la corrosion  -  [M 4 541] Base Études et propriétés des métaux (2000).

1 Sources bibliographiques

L'HOSTIS (V.) - RAHARINAIVO (A.) - TACHÉ (G.) - Corrosion des armatures dans le béton. Mécanisme. - [COR 407] Techniques de l'Ingénieur (2009).

NF EN 206-1 - Béton – partie 1 : Spécification, performances, production et conformité - (Avr. 2004).

NF EN 197-1 - Ciment – Partie 1 : composition, spécifications et critères de conformité des ciments usuels - (2000).

Règles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en béton armé suivant la méthode des états-limites. - Règles BAEL 91 modifiées 99, Éd. Eyrolles (2000).

NF EN 1992-1-1 - * - Calcul des structures en béton – Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments.

CUNAT (P.J.) - Aciers inoxydables, propriétés, résistance à la corrosion. - [M 4 541] Techniques de l'Ingénieur (2000).

Béton armé d'inox, le choix de la durée. - Collection technique CIM BETON T.81, 110 p. (2004).

YEOMANS (S.R.) - Galvanized steel reinforcement in concrete. - Elsevier, Publ., 295 p. (2004).

BELAID (F.) - ARLIGUIE (G.) - FRANCOIS (R.) - Corrosion products of galvanized rebars embedded in chloride-containing concrete. - Corrosion, vol. 56, no 9, 960 p. (2000).

NF EN 1504-2 - * - Produits et systèmes pour la protection et la réparation de structures en béton – Partie 2 : Systèmes de protection de surface du béton.

DTU 42.1 et Norme NF P 84-404-1 - * - Réfection des façades en service par revêtements d'imperméabilité à base de polygènes.

BERTOLINI (L.), ELSENER (B.), PEDEFERRI (P.) - POLDER (R.) - Corrosion...

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