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 Prévention

 

Les structures en béton armé sont conçues et réalisées pour une durée de service qui est définie par le concepteur et maîtrisée par le constructeur. Pendant cette durée, la structure ne doit pas se dégrader à un point tel qu'elle ne remplit plus ses fonctions.

La dégradation du béton armé est surtout due à la corrosion des armatures. Il convient de rappeler le mécanisme de cette dégradation: les armatures se corrodent lorsqu'elles sont en contact avec une forte quantité d'agents agressifs.

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Les facteurs les plus importants qui entraînent la corrosion des armatures sont l’enrobage et la qualité du béton, ainsi que l’agressivité de l’environnement. La meilleure protection des aciers dans le béton est assurée par la conception de l’ouvrage, la formulation et la mise en œuvre de son béton.

Propriétés du béton

Enrobage

L’enrobage est la distance entre la surface du béton et celle de l’armature la plus proche. Il est défini en tenant compte de caractéristiques mécaniques exigées. Selon certains règlements sa valeur minimale dépend de la classe d’exposition et du type d’ouvrage (classe structurale).

La corrosion des armatures se produit le plus souvent lorsque l’enrobage est trop mince.


Corrosion des armatures sous un enrobage trop mince

Formulation et mise en œuvre du béton

La formulation du béton est caractérisée par d’une part la teneur en ciment (ou liant équivalent) et d’autre part le rapport Eau/Ciment, dont dépend en grande partie la porosité.

La mise en œuvre est importante, car elle peut être la cause d’imperfections locales (nids de cailloux, par exemple).

Dans tous les cas, la qualité du béton d’enrobage avec notamment ses caractéristiques physico-chimiques (surtout la compacité) est primordiale pour maintenir la protection. La technologie doit assurer une continuité de qualité depuis la production jusqu'à la mise en oeuvre.

Agressivité de l’environnement

C’est bien sûr un paramètre important, qui accélère la corrosion, lorsque le béton d’enrobage n’est pas satisfaisant.

Les normes Européennes EN 206, EN 1992 1-1 et EN 1992 2 (dites Eurocode 2) spécifient des classes d’environnement, dont il faut tenir compte pour définir l’enrobage et la qualité du béton.


Classes
d'exposition
XC4 XS3 XD3
Carbonatation
Alternance d'humidité
et de séchage
Chlorures présents dans l’eau de mer.
Zone de marnage, zone soumise à des projections ou à des embruns.
Chlorures ayant une origine autre que marine. Alternance d’humidité et de séchage.
Exemples Façades et pignons exposés à la pluie, parties aériennes des ouvrages d’art, zones concernées par le cheminement de l’eau.
Ponts en béton armé en zone côtière, structures marines, murs extérieurs de bâtiments en front de mer.
Parcs de stationnement soumis à des projections de sels de déverglaçage ou d’infiltrations fréquentes.
 

Des exemples d’application des normes Européennes indiquées ci-dessus sont donnés dans le tableau suivant pour des ouvrages dont la durée de vie prévisionnelle est de 50 ans.

Classes d'exposition XC4 XS3 XD3
Carbonation
Chlorures présents dans l’eau de mer. Chlorures ayant une origine autre que marine.
 Enrobages Cmin, dur 30 mm
45 mm
45 mm
Rapport Enfeff / Liant équivalent 0,60 0,50 0,50
Classe de résistance minimale C25/30
C35/45
C35/45
Teneur minimale en liant
(Liant équivalent kg/m³
280 350
350
- « eaueff » est la masse par unité de volume, d’eau disponible pour la prise du ciment.
- La masse par unité de volume, de « liant équivalent » (liant eq) est celle d’un ciment Portland « pur » ; pour un ciment avec ajout, elle est calculée selon une formule normalisée, par référence au ciment Portland.
- La « Résistance mini » est le minimum de classe de résistance (en MPa)

Un béton neuf peut être revêtu pour des raisons esthétiques ou pour le protéger de la corrosion (chape d'étanchéité). Il peut aussi subir une imprégnation.

Armatures métalliques particulières

Les aciers pour béton armé peuvent être en acier non allié et comporter un revêtement organique ou métallique, tel que celui de galvanisation à chaud. Ces revêtements de protection doivent adhérer à l’acier même déformé par cintrage, et assurer une bonne adhérence entre l’armature et le béton.

Il existe des armatures en acier inoxydable dont la nuance est choisie en fonction du milieu autour du béton armé.



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 Réparation, réhabillitation
   

Les réparations d’un béton armé sont appliquées lorsque ce matériau est visiblement dégradé. Les normes Européennes EN 1504 définissent les méthodes de réparations du béton. Les réhabilitations concernent un matériau qui semble sain, mais dans lequel les aciers sont corrodés.

Différentes méthodes de réparations et de réhabilitations peuvent être associées sur le même ouvrage à traiter. D’une façon générale, les phases d’une réparation d’armatures dégradées par la corrosion, dépendent de la forme de dégradation observée.

La durabilité des réparations, notamment pour un béton armé pollué par des chlorures, dépend de la qualité de leur exécution.

Béton d’enrobage très fissuré, délaminé


Lorsque les armatures sont fortement corrodées, leurs produits de corrosion peuvent, en gonflant, dégrader le béton d’enrobage, par fissuration, délaminage ou épaufrure.

La première action à entreprendre est ainsi d’éliminer ces défauts de type géométriques, par reconstitution du parement ou parfois par injection des fissures

Comme cette première action ne concerne que les zones de forte corrosion, les zones voisines où la corrosion peut se manifester à courte échéance, doivent être traitées par d’autres méthodes.


Béton d'enrobage physiquement sain, mais pollué
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Dans certains cas, les armatures du béton sont déjà en cours de corrosion ou vont se corroder à brève échéance. Le béton d’enrobage est alors physiquement satisfaisant et ne comporte ni fissure ni délaminage. Mais, il est alors opportun de ralentir, voire d’arrêter cette corrosion.

Les méthodes qui peuvent être proposées sont alors soit l'imprégnation du béton par des produits hydrofuges ou des inhibiteurs de corrosion, soit un traitement électrochimique par protection cathodique, ré-alcalinisation ou extraction des chlorures du béton armé.

Béron d'enrobage sain

Lorsque les armatures sont sous un enrobage sain et que leur corrosion ne risque de s'amorcer qu'à moyen ou long terme, il est parfois utile de les protéger par un  revêtement ou par imprégnation du béton.

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 Références
   

 Un guide général sur la « Réhabilitation du béton armé dégradé par la corrosion » a été publié par le CEFRACOR et l’AFGC.
A télécharger 1906 Ko

    Projet de norme pr EN 14038-1 " Réalcalinisation électrochimique et traitements d'extraction des       chlorures applicables au béton armé - Partie 1 : Réalcalinisation ".

Pour la prévention de la corrosion

Des informations techniques sur les matériaux utilisables pour prévenir la corrosion sont données en ligne, pour :

-
Les armatures recouvertes d’époxy : www.astm.org/Standards/A775
- Les armatures en acier galvanisé : www.galvanizedrebar.com
- Les aciers inoxydables  www.nidi.org , www.idinox.com





Pour les réparations

Des guides sur les travaux de réparation ont été publiés dans divers pays, par :

- Syndicat des travaux de réparation et de renforcement de structure (France) : www.strres.org
- Concrete Repair Association (Royaume-Uni) : http://concreterepair.org.uk
- International Concrete Repair Institute (USA, Canada) : www.icri.org
- Australian Concrete Repair Association (Australie) www.acrassoc.com.aug

 

Pour plus d'informations, veuillez contacter
info@concretecorrosion.net

 
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