1 - CONTEXTE

• 1.1 - Phénomènes de corrosion des armatures
  Figure 1 - Dégradation de structures en béton armé par la corrosion des armatures due à la carbonatation du béton Figure 2 - Structures en béton armé exposées au milieu marin
• 1.2 - Paramètres fondamentaux

2 - COMPOSITION ET STRUCTURE DU BÉTON

• 2.1 - Constituants d'un béton
• 2.2 - Hydratation du ciment
• 2.3 - Macro- et microstructure
  Figure 3 - Constituants de la pâte de ciment durcie, observés au microscope électronique à balayage (photos CEBTP) Figure 4 - Réactions au niveau de la solution interstitielle Figure 5 - Exemple d'une répartition de la taille des pores dans un ciment durci, mesurée par porosimétrie au mercure
• 2.4 - Phénomènes de transport
  Figure 6 - Phénomènes de transport dans le béton
• 2.5 - Chimie de la solution interstitielle
  Figure 7 - Profils de concentration en chlorures par diffusion (à gauche) et par combinaison de diffusion et de capillarité (à droite) Figure 8 - Évolution du pH de la solution interstitielle en fonction du temps, valeurs de pH correspondant à (1) l'équilibre de la chaux à 25 oC et (2) l'équilibre de la calcite à 25 oC

3 - PASSIVITÉ DE L'ACIER

• 3.1 - Caractéristiques de la passivité de l'acier
  Figure 9 - Croissance de la couche passive en surface d'un acier immergé en solution de soude (à partir de résultats d'analyses XPS) 
• 3.2 - Caractéristiques de l'interface armature-béton

4 - AMORÇAGE DE LA CORROSION

• 4.1 - Principales étapes
  Figure 10 - Évolution de la dégradation du béton armé, sous l'effet de la corrosion métallique. L'induction correspond à la pénétration d'agents venant de l'extérieur (oxygène, eau, CO2, Cl–). L'apparition des désordres peut se produire à des dates plus ou moins lointaines Figure 11 - Corrosion des aciers induite par un agresseur extérieur à un béton qui est exposé à l'atmosphère (différentes étapes de la dégradation)
• 4.2 - Effet de divers anions sur la dépassivation des armatures
  Figure 12 - Produits de corrosion d'un acier dans un béton pollué, par exemple par des chlorures. V : valence, Fe3O4 est la magnétite noire, Fe(OH)3 et Fe2O3 sont les constituants de la rouille, avant ou après séchage Figure 13 - Diagramme potentiel-pH tenant compte de la présence de chlorures dans le liquide autour du fer. Les dimensions du domaine d'existence de RV (« rouille verte ») dépendent de la teneur en anions
• 4.3 - Corrosion induite par la carbonatation du béton
  Figure 14 - Profil de la teneur en eau h dans un béton placé dans l'atmosphère. Pour une profondeur x inférieure à xs, h augmente avec la profondeur, mais dépend de l'humidité de l'atmosphère. Pour une profondeur supérieure à xs la teneur h atteint une valeur fixe hs (saturation) Figure 15 - Échantillons d'acier après 4 mois d'immersion dans des solutions de différents pH 
• 4.4 - Corrosion induite par les chlorures
  Figure 16 - Localisation des chlorures dans une pâte de ciment durcie Figure 17 - Pourcentage des produits de corrosion stables dans des solutions simulant le béton pollué par des chlorures, pour un rapport [Cl–] / [OH–] croissant  Figure 18 - Graphique représentant le rapport [Cl–] / [OH –] critique estimé par différents auteurs pour l'amorçage de la corrosion des aciers dans des solutions, dans des mortiers et dans des bétons (d'après ) Tableau 1 - Caractéristiques du béton influant sur la corrosion des armatures, en [...]

5 - COMPORTEMENT ÉLECTROCHIMIQUE DES ARMATURES

• 5.1 - Établissement du potentiel
  Figure 19 - Tracé de courbe densité de courant-potentiel d'un acier immergé dans une solution simulant une solution interstitielle de béton (pH alcalin) Figure 20 - Courbes densité de courant-potentiel anodique (traits pleins) et cathodiques (traits discontinus noirs et gris) représentées pour un acier à l'état passif et pour trois conditions d'aération et de saturation de l'enrobage de béton Figure 21 - Courbes densité de courant-potentiel anodique (traits pleins) et cathodiques (traits discontinus gris) représentées pour un acier dépassivé par des chlorures et pour des conditions différentes d'aération et de saturation Figure 22 - L'intersection de la surface du béton et d'une surface équipotentielle donne une ligne d'égale valeur du potentiel d'électrode de l'acier dans le béton Figure 23 - Distribution calculée du potentiel d'électrode d'une armature à la surface de bétons ayant diverses résistivités électriques (d'après )
• 5.2 - Mesures du courant de corrosion
  Figure 24 - Principe de l'essai permettant de déterminer la résistance de polarisation Figure 25 - Détermination de la valeur de la résistance de polarisation à partir de la courbe potentiel-densité de courant Figure 26 - Impédance électrochimique...

6 - CROISSANCE DES COUCHES DE PRODUITS DE CORROSION

• 6.1 - Morphologie des produits de corrosion
  Figure 27 - Macrographie et représentation schématique de la composition de l'interface métal/matériau cimentaire en conditions carbonatées  Figure 28 - Représentation schématique de la composition de l'interface métal/matériau cimentaire en milieu marin  Figure 29 - Rapport des volumes de différents oxydes de fer comparé au fer constituant les armatures Figure 30 - Fissuration du béton à partir d'armatures corrodées Figure 31 - Bétons précontraints Tableau 2 - Niveaux de corrosion en fonction des densités de courant mesurées, [...]

7 - CORROSION FISSURANTE SOUS CONTRAINTE DES ARMATURES DE PRÉCONTRAINTE