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 Etat actuel de la structure
 


Le diagnostic de l'état de conservation d'un ouvrage en béton armé, permet de caractériser l'origine et l'étendue des désordres éventuels. En général, ce diagnostic fait suite à une mise en évidence de désordres, mais il est aussi demandé dans différents cadres, tels que des travaux de rénovation ou des inspections régulières.

Par ailleurs, un diagnostic a des objectifs multiples :

    identifier l'origine des corrosions des armatures,
    évaluer leur étendue, dans la structure,
    prédire leur évolution probable, dans le temps et dans l'espace,
    estimer leurs conséquences sur la sécurité de l'ouvrage ou des personnes
    définir les suites à donner.

Une visite préalable de la structure permet d'émettre des hypothèses sur les causes possibles des désordres, et ainsi de préciser les opérations à effectuer, en tenant compte du fonctionnement de cette structure. Le fonctionnement mécanique des différentes parties d'une structure, est un point très important à examiner. Cependant, il n'est pas développé ici.

Un diagnostic concernant le béton armé porte sur le béton d'enrobage, d'une part, et les armatures, d'autre part. Il se fait dans le cadre d'une
inspection.

Diagnostic de l’état de conservation

L’état d’une construction en béton armé, soumise à un risque de corrosion, est déterminé par une caractérisation du béton et celle des armatures. Un diagnostic sur l’état d’une construction permet surtout de déterminer les causes de la corrosion des armatures (surtout carbonatation du béton ou pénétration des chlorures).


Etat du béton

Les qualités protectrices d'un béton d'enrobage et son état de vieillissement sont évalués par divers essais effectués sur site et qui ne sont pas ou sont peu destructifs. Il s'agit des essais et mesures suivants :

    mesures sur site de la perméabilité à l'air.
Cette mesure permet de caractériser la pénétration de       l’air (et du dioxyde de carbone de l’atmosphère),
    mesures sur site de la résistivité électrique du béton. Cette mesure permet de localiser les zones       humides ou chargées en sels,
    détermination de la profondeur de carbonatation, sur des prélèvements de béton,
    détermination du profil de teneur en chlorure, sur des prélèvements de béton, selon la norme       Européenne EN 13396,
   
    éventuellement, mesure de la perméabilité à l’eau, mesures sur site de la cohésion superficielle du       béton.


Etat des armatures

L'état des armatures est caractérisé par leur géométrie et par leur condition de corrosion.

La géométrie des armatures concerne leur section (diamètre), leur disposition dans le béton (nombre de lits) et surtout l'épaisseur d'enrobage du lit proche du parement. Cette épaisseur se détermine par diverses méthodes non destructives.

L'état de conservation des armatures est caractérisé par des mesures de potentiel d'électrode. Cette méthode permet de localiser les zones de corrosion.

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 Prévision de l'état futur des armatures
    Diagnostic de l'état de conservation

Dans un béton, les armatures commencent à se corroder, lorsqu'elles sont au contact d'agents agressifs qui sont à des teneurs supérieures à certaines valeurs critiques. Les altérations progressives du béton d'enrobage, qui conduisent à la corrosion des armatures sont surtout la carbonatation et la pénétration des chlorures.

La prévision de l’état (futur) d’une structure, vis-à-vis de la corrosion des armatures, consiste à utiliser des résultats d’essais, pour prévoir d’abord le début de la corrosion, puis son extension.


Prévision du début de la corrosion

L’amorçage de la corrosion se produit dans un béton, dont la profondeur de carbonatation est au moins égale à l’enrobage des aciers. En d’autres termes, la corrosion commence lorsque la profondeur de carbonatation est égale à l’enrobage.

Les mesures de perméabilité à l’air permettent une prévision uniquement qualitative (pas de date d’amorçage), mais sans prélèvement de béton.

Lorsque la corrosion est due à la pénétration de chlorures, la détermination de profils de teneur en chlorure (à une date donnée), permet de calculer un coefficient de diffusion. Ce paramètre permet de calculer la date où une certaine teneur (dite critique) de chlorures atteint les armatures.


Prévision de l'extension de la corrosion

Les mesures de potentiel d’électrode, sur une construction en béton armé, permettent de localiser des zones considérées comme saines. Leurs dimensions peuvent diminuer au cours du temps. Il convient alors de prévoir l’amorçage de la corrosion, en des points donnés de ces zones (voir le paragraphe précédent).

Une autre méthode pour prévoir l’extension de la corrosion, consiste à mesurer la vitesse de corrosion qui permet de prévoir la date de la première fissuration du béton.


Suites éventuelles à un diagnostic

Lorsqu’un diagnostic indique que dans une construction en béton armé, les armatures se corrodent, plusieurs actions peuvent être entreprises.

Par exemple, des sondes peuvent être placées dans le béton, pour suivre en continu (ou presque) l’état des aciers.

Lorsque les dégradations sont importantes, des réparations ou des réhabilitations sont effectuées.

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 Références
   

Normes européennes :

    EN 13396 Produits et systèmes pour la protection et la réparation des structures en béton
      Méthodes d’essais – Mesurage de la pénétration d’ions chlorure, 2004
    EN 14630 Produits et systèmes pour la protection et la réparation des structures en béton       Méthodes d’essais – Mesurage de la profondeur de carbonatation d’un béton durci par la méthode       de la phénolphtaléïne, 2006

Recommandations de RILEM TC 154-EMC “Electrochemical Techniques for Measuring Metallic Corrosion”,

    sur la résistivité : “Test methods for on site measurement of resistivity of concrete”, Materials and       Structures, Vol. 33, Dec 2000, pp. 603-611
    sur le potentiel : “Half-cell potential measurements. Potential mapping on reinforced concrete       structures”, Materials and Structures, Vol. 36, Aug-Sept 2003, pp. 461 – 471
    sur la vitesse de corrosion : “Test methods for on-site corrosion rate measurement of steel       reinforcement in concrete, by means of the polarization method”, Materials and Structures, Vol. 37,       Nov 2004, pp. 623-643

Recommandation ASTM C876-09, Standard test method for half-cell potentials of uncoated reinforcing steel in concrete, 2009

 
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