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4 - PASSIVATION DES ARMATURES DANS UN BÉTON SAIN

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6 - PRINCIPES DE LA LUTTE CONTRE LA CORROSION DES ARMATURES

  • 6.1 - Prévention
  • 6.2 - Diagnostic
  • 6.3 - Réparation protection

7 - CORROSION FISSURANTE SOUS CONTRAINTE

8 - CONCLUSION

9 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : COR407 v2

Passivation des armatures dans un béton sain
Corrosion des armatures dans les bétons - Mécanisme

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

Relu et validé le 02 sept. 2020

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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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ABSTRACT

Corrosion of reinforcements in concrete

Corrosion of reinforcements is the main cause of degradation in reinforced and pre-stressed concrete structures. This article first presents concrete and reinforcement characteristics, and then goes on to describe steel corrosion mechanisms and their adverse effects on a structure’s mechanical behaviour.

Auteur(s)

  • Valérie L’HOSTIS : Ingénieur-chercheur - Expert sénior - Chef du laboratoire d’étude du comportement des bétons et des argiles - Den-service d’étude du comportement des radionucléides (SECR), CEA, université Paris-Saclay, F-91191, Gif-sur-Yvette, France

  • André RAHARINAIVO : Ingénieur civil des Mines - Docteur ès sciences - Conseiller scientifique chez Diagnostic-Béton, Belgique

  • Guy TACHÉ : Ingénieur CNAM - Membre du CEFRACOR, France

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 durabilité est essentiellement liée 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.

En effet, initialement, l’acier est protégé à la fois par une couche de passivation, due à l’alcalinité du milieu, et par la qualité du béton d’enrobage. Cependant, la carbonatation, et les chlorures, induisent une dépassivation des armatures. Cela se traduit par l’apparition d’oxydes à caractère parfois expansif, amenant à la destruction du béton d’enrobage, puis à terme à la perte de propriétés mécaniques des structures.

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

Les objectifs de cet article et des deux autres qui complètent l’étude du sujet ([COR 408] « Corrosion des armatures dans les bétons – Exemples et actions », [COR 409] « Corrosion des armatures dans les bétons – Démarches »), sont les suivants :

  • décrire les phénomènes conduisant à la corrosion des armatures et à ses conséquences (formation d’éclats, d’épaufrures, rupture d’éléments, etc.) ;

  • présenter des cas concrets.

Nota :

un tableau des sigles est présenté en fin d’article.

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KEYWORDS

Concrete   |   corrosion   |   reinforcements   |   construction

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-cor407


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4. Passivation des armatures dans un béton sain

4.1 Armature avant sa mise en place dans le béton

Les armatures de béton armé en sortant de l’usine sont recouvertes d’une couche de calamine, adhérente. Puis, elles sont stockées sur le chantier avant leur mise en place, et avant leur insertion dans le béton. Elles s’oxydent alors et la couche d’oxydation (figure 11), poreuse, est traversée lors du coulage par la solution du ciment vers la surface du métal sur laquelle se produisent les réactions de passivation ou de corrosion.

Pendant le stockage, les armatures doivent être protégées, afin d’éviter toute souillure susceptible de nuire à l’adhérence avec le béton d’enrobage (terre, graisse, embruns marins...) ou la formation de particules non adhérentes de rouille .

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4.2 Établissement de la passivation

L’acier enrobé de béton non dégradé est recouvert d’une couche dense et fine, qui se forme à l’interface métal/matrice cimentaire. Cette passivation est due, comme pour l’acier nu en solution alcaline, à une très faible solubilité des oxydes .

Afin de caractériser la couche passive sur un acier, de nombreux auteurs ont travaillé dans un milieu aqueux, simulant la solution interstitielle.

Généralement, deux techniques sont utilisées pour étudier la passivation des métaux : les techniques électrochimiques et les analyses de surface. Dans la littérature, les courbes courant/potentiel d’un...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - Norme NF EN 206-1 -   Béton, spécification, performances, production et conformité  -  (2014).

  • (2) - Norme NF EN 197-1 -   *  -  Ciments – Composition, spécifications et critères de conformité des ciments.

  • (3) - DE LARRARD (F.) -   Construire en béton.  -  Presses de l’École Nat. des Ponts et Chaussées, 197 p. (2002).

  • (4) - ESCADEILLAS (G.) -   Le béton : constituants, propriétés, dégradations.  -  École Thématique d’Hauteville, oct. 2007.

  • (5) - GODART (B.) et al -   La pérennité du béton précontraint.  -  Édition Presses des Ponts AFGC (2014).

  • (6) - LONGUET (P.), BURGLEN (L.), ZELWER (A.) -   La phase liquide du ciment hydraté.  -  ...

1 Sites Internet

http://www.concretecorrosion.net

http://www.cement.org

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2 Événements

Salon : Batimat Reed Expositions, Salon international de la construction, a lieu tous les deux ans à Paris (années impaires) http://www.batimat.com

Congrès de la Fédération européenne de la corrosion : EUROCOR (session : Corrosion of steel in concrete)

Colloque « Le Pont » organisé par l’Association Le Pont et l’AFGC

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3 Normes et standards

NF EN 206-1 - 2014 - Béton, spécification, performances, production et conformité

NF EN 197-1 - 2001 - Ciment – Partie 1 : composition, spécifications et critères de conformité des ciments courants (indice de classement : P15-101-1)

NF EN 197-2 - 2001 - Ciment – Partie 2 :...

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