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RÉSUMÉ
Tout ouvrage exposé à l’œuvre du temps subit des altérations, le béton armé ne fait pas exception. En effet, ce matériau souffre de corrosion de ses parties métalliques. Ce phénomène physico-chimique débute par l’apparition de taches de rouille, de fissures et d’épaufrures, et s’amplifie jusqu’à menacer la stabilité des ouvrages. Une détection rapide permet de ralentir, voire même de stopper la progression du mécanisme de corrosion.
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Marc MAMILLAN : Ingénieur de l’École du Bâtiment et des Travaux Publics - Conseiller Technique au CEBTP (Centre Expérimental de Recherches et d’Études du Bâtiment et des Travaux Publics)
INTRODUCTION
Les matériaux de construction ont, sans exception, une durée de vie limitée. Au fil des temps, tout ouvrage connaît plus ou moins rapidement des altérations. Le béton et le béton armé, dont nous avons une expérience de durabilité de l’ordre d’un siècle, n’échappent pas à cette règle. En fin de compte, tout ouvrage exposé aux intempéries doit être entretenu, réparé, ou même refait ou remplacé.
Le point faible du béton armé, qui met le plus en péril sa pérennité, est son armature. En effet la corrosion des parties métalliques constitue un danger potentiel pour la conservation et la stabilité des bâtiments. Ce phénomène se traduit par l’apparition, en surface exposée à l’extérieur, de différentes altérations (taches de rouille, fissures, épaufrures...).
Si certaines mesures préventives ou confortatives ne sont pas appliquées, ces phénomènes physico-chimiques peuvent s’amplifier et entraîner une détérioration du béton armé qui n’assurera plus sa fonction porteuse. La détection aussi rapide que possible du début de la corrosion des aciers, avant que le processus atteigne un degré critique, est fondamentale.
La rapidité d’intervention permet, en agissant sur un matériau encore sain, de ralentir ou même d’arrêter totalement le mécanisme de corrosion.
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2. Mesure de l’épaisseur d’enrobage des armatures
La localisation des armatures s’effectue assez couramment avec des appareils (profomètre, pachomètre) basés sur le principe des détecteurs de métaux. Ces appareils sont sensibles à l’influence exercée par un objet métallique sur les champs magnétiques qu’il crée. Mais des techniques plus élaborées ont fait l’objet de recherches ces dernières années. Un système d’imagerie micro-onde pour le contrôle non destructif des armatures métalliques a été conçu par le LCPC (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées) et une équipe du CNRS/ESE (Centre National de la Recherche Scientifique / École Supérieure d’Électricité) [5]. Cette nouvelle technique permet, à partir de l’acquisition du champ électrique micro-onde réfléchi, de former des images en coupes (tomographie micro-onde) du milieu ausculté. Ainsi est-il possible d’obtenir des images avec une résolution inférieure au centimètre, dans les deux directions du plan de coupe, en ce qui concerne la localisation et l’évaluation du diamètre des aciers. La profondeur maximale d’investigation est d’environ 8 cm. La comparaison entre cette nouvelle méthode et les résultats obtenus avec le matériel léger disponible dans le commerce montre que des développements expérimentaux restent encore à accomplir pour être plus performants dans la détection classique : diamètre des aciers, épaisseur d’enrobage...
L’examen par gammagraphie est aussi une technique très performante mais relativement onéreuse et qui nécessite d’avoir l’accès aux deux parements opposés. Son principe est basé sur les variations d’absorption que subit un rayonnement ionisant (rayon γ) en fonction de la nature, de la densité du matériau et de l’épaisseur qu’il traverse.
Pour réaliser une image gammagraphique, il suffit de disposer un film sensible sur le parcours du rayonnement transmis. Après traitement, à l’aide d’un négatoscope, on obtient un cliché « gammagraphique » observable par transparence. Actuellement, cette méthode est la seule qui permette de détecter les aciers dans les poutres à plus de 10 cm des parements.
Pour certaines applications (épaisseurs supérieures à 30 cm), l’importance de la puissance de la source de radiation nécessaire limite l’utilisation de cette technique (à cause du poids dû aux épaisseurs de plomb servant...
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Mesure de l’épaisseur d’enrobage des armatures
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MAMILLAN (M.) - Influence de la mise en œuvre sur l’homogénéité du béton. - Revue Technique du Bâtiment no 135. Nov.-déc. 1989.
-
(2) - MAMILLAN (M.) - Hétérogénéité du béton. Mise en évidence par la vitesse du son. - Annales ITBTP no 309-310. Sept.-Oct. 1973.
-
(3) - DELOYE (F.X.), BOUSSION (R.), MASSIP (M.), OLIVIER (G.), RANGEARD (D.) - Mesure de la profondeur de carbonatation du béton. - Projet de méthode d’essai no 17. LCPC. Nov. 1986. Service chimie.
-
(4) - Mesure de la profondeur de carbonatation du béton durci. - Projet de Recommandation de la RILEM. CPC18. Vol. 17. no 102 Matériaux et Construction. 1985.
-
(5) - PICHOT (C.), TROUILLET (P.) - Application de l’imagerie micro-onde à la cartographie des aciers dans le béton armé. - Bulletin de liaison du LCPC no 162. Juillet-Août 1989.
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NORMES
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DTU 59.1 – Peinture – Travaux de peinture des bâtiments – Partie 1 : cahier des clauses techniques – Partie 2 : cahier des clauses spéciales. - NF P 74-201 - 10-00
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DTU 59.2 – Travaux de bâtiment – Revêtements plastiques épais sur béton et enduits à base de liants hydrauliques. Partie 1 : cahier des charges. Partie 2 : cahier des clauses spéciales. - NF P 74-202 - 10-00
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Test Method for half-cell potentials of uncoated reinforcing steel in concrete. - C876 : 1991 -
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