Laluecontreleseﬀetsdelacorrosion ... · la protection cathodique. Projetde$formaon$etcer:ﬁcaon$en$protec:on$ cathodique$ Niveau$1$ • Formaon$d ’un$comité$sectoriel$

La lu&e contre les effets de la corrosion La protec2on cathodique et les anodes

sacrificielles Ouvrages en béton armé

Guy TACHE (CEFRACOR)

1

•  Rappels Colloque Le Pont 2012 •  La protec:on cathodique du béton armé •  Courant imposé •  Anodes galvaniques •  Cer:fica:on

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Les processus de corrosion M++

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Les processus de corrosion M++

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cathodeCourant de corrosion

Les processus de corrosion

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Les processus de corrosion

Varia:on du poten:el: polarisa2on (électrochimie: étude des rela:ons E=f(i)

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Raupach 1994

Le béton

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Cas courant d’un béton soumis à la pluie, aux éclaboussures, aux sels de déverglaçage,…..

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Protec:on cathodique

La protection Cathodique

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q Densité de courant : • Préven:on : 0,2-‐2 mA/m2

• Protec:on: 2-‐20 mA/m2 14

Historique de la PC appliquée au béton armé

•  1946 B. HEUZE Canalisa:ons enterrées en BA •  1960 D.A. HAUSMAN Premières études fondamentales

•  1970 R.F. STRATFULL Bases technologiques sur OA •  1970-‐1980 Ouvrages offshore •  1980-‐ Bâ:ment, génie civil, ouvrages d’art

15

Protection cathodique du béton armé : deux méthodes

•  Courant imposé •  Anodes galvaniques

16

I corr

-‐ + Courant imposé

Cathode Anode

Milieu conducteur : Béton

i

17

NF EN ISO 12696

Avril 2012 Protec2on cathodique de l'acier dans le béton

•  Norme interna2onale spécifiant les exigences de performance pour la protec:on cathodique de l'acier dans le béton à base de ciment, pour les structures nouvelles comme pour les structures existantes. Elle traite des bâ:ments et des ouvrages d'art, y compris les armatures de précontrainte noyées dans le béton. Elle s'applique aux armatures en acier non revêtu et aux armatures en acier recouvert par un revêtement organique. Elle s'applique à l'acier noyé dans des éléments de bâ:ments ou de structures qui sont exposés à l'atmosphère, enterrés, immergés ou soumis à la marée.

18

NF EN ISO 12696 Principales étapes

•  Evaluation et réparation de la structure •  Repérage des zones •  Purge des bétons dégradés •  Mise en place des électrodes de référence •  Reconstitution du ferraillage •  Vérification de la continuité électrique des armatures •  Réalisation des connections •  Préparation du support (reconstitution de

l’enrobage,....) •  Installation de l’ensemble anodique et contrôles

courts circuits •  Recouvrement de l’anode par béton ou mortier

projeté (contrôles adhérence) •  Connections et câblage •  Mise en fonctionnement par zones •  Contrôles •  Exploitation et maintenance

19

q Poten:el (off): −720 mV /Ag/AgCl/0,5 M KCl

q  Dépolarisa:on à 24h q Dépolarisa:on au-‐delà de 24h

Potentiel

t

Potentiel de protection

Potentiel off

Dépolarisation

> 100 mV en 24h

Potentiel de corrosionVariation de potentiel > 300 mV

Critères de protec:on

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Dépolarisation: retour à un état stationnaire

Applications Courant imposé Anodes

•  Treillis titane activé •  Bandes de titane •  Fibres de cabone •  Peintures conductrices

21

Courant imposé treillis anodique Réservoir de sel

Avec l’aimable autorisation de Correxco

22

Distribution du courant sur l ’anode : bandes

Rubans de Titane oxyde de Titane soudés

et maintenus par chevilles plastiques

Document Freyssinet 23

24

Ancien modèle… 25

Quelques applica:ons

•  Courant imposé Halles Boulingrin Rénofors •  Avec l’aimable autorisa:on de Carl Redon

26

source www.culture.gouv.fr

source PAT ACMH

source www.ville-reims.fr

source PAT ACMH

Halles BOULINGRIN – PCCI Anodes Discrètes

Rencontre CEFRACOR n°14 – FNTP 23-‐03-‐2012 Carl REDON

Murs périphériques Installation d’une PCCI à anodes discrètes

27

Anodes : durAnode3 CPI


Pourquoi choisir des anodes discrètes ?

-  Présence de sulfates = risque de décollement de l’enduit + grillage Ti-MMO !

-  Support peu cohésif (Béton 18-20 Mpa)

Zonage de la PCCI (fn. Humidité)



29

Principe de câblage



Electrodes de référence + Sondes de Dépolarisation + Liaison Monitoring Acier

30

Con2nuité électrique < 1 Ohm



31

Contrôle individuel des percements



Vérification de l’absence de continuité Aciers / Anodes

32


Rencontre CEFRACOR n°14 – FNTP 23-‐03-‐2012 Carl REDON Câblage en cours

La durabilité de l’installation dépend premièrement

de la surveillance des raccordements

Liaison aux aciers encapsulée dans une résine Epoxy

Continuité électrique entre aciers par points de soudure

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PAQ selon NF EN 12696



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Mesures de Dépolarisa2on



-‐900

-‐800

-‐700

-‐600

-‐500

-‐400

-‐300

-‐200

-‐100

0 0 5 10 15 20 25 30

R1.1 (185mV)

R1.2 (150mV)

R1.3 (188mV)

R1.4 (195mV)

M1.1 (159mV)

M1.2 (172mV)

M1.3 (182mV)

M.14 (150mV)

mV

Heures

Mn/MnO2

Sondes Dépol Ti-MMO

Critère NF EN 12 696 (section 8.6b)

Dépolarisation > 150 mV sur 24h ou + = OK

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Ges2on par modem 3G



S18

S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2

S1

S21

S20

S10

S11

S12 S15 S16 S17 S19 S13 S14

PSU1

PSU2

PSU3

PSU4

CCU

EDF 220V

Black and White wires 48V DC from PSU Yellow and Green wires for communica:on

Means enters the metallic cabinet but is not connected to anything

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Deux méthodes

Ø Courant imposé Ø Anodes galvaniques

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Anodes galvaniques

•  Principalement zinc ou alliage Zn Al

•  Formation de produits de corrosion du zinc

•  Intensité du courant : débit de la pile

Znà Zn 2+ + 2 e-

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Anodes galvaniques

•  Zinc projeté •  Zinc collé •  Anodes discrètes •  Anodes en réseau •  Treillis •  Système hybride

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Anodes surfaciques Zinc projeté

300 µm

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Anodes surfaciques Zinc Collé

Couche de zinc de 150-200 µm

Paramètre important : adhérence du zinc sur le béton

Protection complémentaire par un revêtement

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Cellules Galvaniques ponctuelles Galvashield XP Avec l’aimable autorisation de Lanko

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Disposition des anodes en LIGNE pour le traitement de zone type linéique

Disposition des anodes en BOUCLE pour le traitement de zone type linéique à forte densité

Disposition des anodes en QUINCONCE pour le traitement de zone type surfacique

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Anodes en réseau ou en peigne

Anodes galvaniques

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Anodes galvaniques •  Maitrise d’œuvre: bureau d’étude Concrete •  Anodes en peigne et discrètes •  Ouvrage d’art •  Cale d’accostage

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Anodes en peigne

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Anodes discrètes

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Système hybride Anodes Duoguard 500 RGD

1 phase courant imposé 7 jours 1 phase protection galvanique

Avec l’aimable autorisation de R&G Richard Guérin

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La cer:fica:on en PC

•  C’est une garan2e pour le donneur d'ordre. De plus en plus fréquemment, les cahiers des charges imposent une cer:fica:on de la compétence du personnel intervenant tant en installa:on qu'en inspec:on et maintenance.

•  C’est une reconnaissance officielle de la compétence des spécialistes et experts en protec:on cathodique.

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Cer:fica:on PC béton armé •  Elle concerne : •  Les entreprises (concep:on, dimensionnement, mise en œuvre) -‐-‐-‐à organismes professionnels

•  Les bureaux de contrôle •  Mais aussi les maitres d’ouvrages (publics ou privés), car le système doit pouvoir être préconisé, puis être contrôlé pendant sa vie effec:ve

Elle est prévue dans la norme NF EN ISO 12696 Le secteur béton prépare actuellement le niveau 1

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Niveaux de cer:fica:on §  Niveau 1S : mesures de rou:ne simples en protec:on cathodique

§  Niveau 1 : mesures courantes en protec:on cathodique

§  Niveau 2 : Etude, concep:on et réalisa:on d'installa:ons de protec:on cathodique et vérifica:on de leur efficacité

§  Niveau 3 : Exper:se dans le domaine de la protec:on cathodique

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L'EN 15257 constitue une méthode appropriée utilisable pour l'évaluation de la compétence du personnel chargé de la protection cathodique.





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Projet de forma:on et cer:fica:on en protec:on cathodique Niveau 1

•  Forma:on d’un comité sectoriel •  Lieu et organisa:on: INSA Toulouse (LMDC) •  Forma:on théorique et pra:que basée sur les normes NF EN ISO 12696, NF EN 15257, Guide anodes Cefracor, NF 91-‐103.

•  Secteur commun sensé être «acquis » •  Durée de la forma:on : 5 jours •  Examen à suivre

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Planning prévisionnel

•  Mise en ligne du programme d’examen septembre 2013

•  Forma:ons et examen début 2014

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La lu&e contre les effets de la corrosion La protec2on cathodique et les anodes sacrificielles

Guy TACHE (CEFRACOR

Conclusions

63

1.  Pas de problèmes théoriques (densité de courant de 0,2 à 20 mA/m² d’armature)

2.  La corrosion est stoppée dès l’applica2on du courant, 3.  La technique traite toutes les zones à risque et ne se

limite pas aux zones dégradées 4.  Recul important (préven:on ou protec:on cathodique) 5.  Une norme bien en place (NF EN ISO 12696 revue en

2012) 6.   Plusieurs techniques (courant imposé et anodes

galvaniques) 7.   Critères reconnus et validés (Courant imposé), adaptés

(anodes galvaniques) 8.   Efficacité évaluée dans de nombreux pays et de

nombreuses situa:ons 64

9.   Ac2vités spécialisées pluridisciplinaires nécessitant des compétences dans les domaines du génie civil / structure / béton, combinée à une exper:se de la protec:on cathodique

10.  Ges:on de la qualité rigoureuse pour assurer un contrôle adéquat, les tests et la documenta:on de chaque étape des travaux

11.  Suivi nécessaire avec retour opéra2onnel 12.  Avantages environnementaux 13.   Cer2fica2on du personnel en marche 14.   Coût, ….

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Merci de votre aven:on et bonne journée…………

Je ne suis pas certain que vous avez mis la bonne tension, Albert !!!! 66

Documents

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