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CORROSION DES ARMATURES

Description du phénomèneL’acier enrobé par la pâte de ciment hydraté est protégé de la corrosion par une couche d’oxyde passif de ferrite : Fe2O3 CaO. Cet état de l’acier est connu sous le nom de passivation. Le milieu fortement basique (pH > 12) de la pâte de ciment hydraté maintient cette passivation. L’eau qui pénètre dans le béton par les microfissures solubilise la portlandite Ca(OH)2 qui réagit avec le CO2 de l’air pour former du carbonate de calcium (CaCO3) et de l’eau. Cette réaction entraîne une diminution du pH et la dépassivation des aciers avec formation de rouille (carbonatation).

Causes– Le milieu basique initial (pH 12 à 13) se trouve progressivement

modifié pour atteindre un pH de l’ordre de 9 ou moins par épuisement de la portlandite. L’acier cesse d’être passivé. En présence d’eau et de l’oxygène de l’air, il rouille. En rouillant, l’acier multiplie par 4 son volume. Cela conduit à l’éclatement du béton et à la réduction des sections d’acier.

– La profondeur et la vitesse de carbonatation dépendent de plusieurs facteurs : - Milieu ambiant. - Durée d’exposition et qualité du béton. - Épaisseur d’enrobage des armatures. - Pour un béton moyen dans un environnement courant, le tableau ci-dessous renseigne sur les profondeurs de carbonatation en fonction du temps.

Démarche préventiveTOUTES LES ACTIONS QUI VISENT À DIMINUER LA POROSITÉ SONT BÉNÉFIQUES

– Diminution du rapport E/C. Protection des surfaces contre la dessiccation.

– Augmentation du dosage en ciment. Application d’un hydrofuge.

– À ces actions, il faut ajouter le respect des épaisseurs d’enrobage des armatures, définies par les règles de l’art et la réglementation DTU 21, DTU 23.1, Eurocode 2 (NFEN 1992-1-1) qui définissent les valeurs de l’enrobage minimal en fonction des classes d’exposition du béton.

– Une bonne maîtrise de la composition, de la mise en œuvre du béton et du soin apporté au positionnement des armatures dans le coffrage, sont garants d’un ouvrage de qualité durable.

Action curative

– Cas avancé : éclatement du béton - Décapage de la couche d’enrobage, décapage des armatures et application d’un produit protecteur. - Reconstruction de la couche d’enrobage avec un béton spécialement formulé. - Après réparation, il est important de protéger le béton pour éviter de nouveaux désordres.

– Cas peu avancé : taches de rouille, petites fissures - Imprégnation du béton par des inhibiteurs de corrosion. - Protection cathodique et galvanique. Cette solution peut être utilisée également en prévention lors de la conception de l’ouvrage.

DURÉE D’EXPOSITION PROFONDEUR DE CARBONATATION

1 AN 5 mm

4 ANS 10 mm

15 ANS 15 mm

25 ANS 25 mm