Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Le béton armé est le matériau de construction le plus répandu dans le monde. Le processus de corrosion est un phénomène électrochimique qui se produit au sein du béton. Il a lieu à la suite de la carbonatation du béton d'enrobage et/ou de la pénétration des ions chlorures.
Pour améliorer la durabilité des ouvrages en béton armé, il est donc nécessaire d’allonger la période d'amorçage de la corrosion en utilisant des bétons peu perméables et un enrobage suffisant. Les méthodes de diagnostic des ouvrages permettent de quantifier l’état de dégradation dû à la corrosion.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleABSTRACT
Reinforced concrete is the main building material in the world. The corrosion of rebars is an electrochemical process that occurs within the concrete. It occurs as a result of carbonation of concrete cover and/or penetration of chloride ions.
To improve the durability of reinforced concrete structures, it is necessary to extend the period of initiation of corrosion using low permeability concrete and adequate cover. Diagnostic methods makes possible to quantify the state of degradation due to corrosion.
Auteur(s)
-
Bruno CAPRA : Agrégé de Génie Civil - Docteur de l’École Normale Supérieure de Cachan - Responsable Scientifique, OXAND (Avon, France)
INTRODUCTION
Le béton armé est aujourd'hui le matériau de construction le plus répandu dans le monde. Si le béton a la capacité d'empêcher la corrosion des armatures, encore faut-il connaître à quelles conditions.
La corrosion des armatures a lieu à la suite de la carbonatation du béton d'enrobage et/ou de la pénétration des ions chlorures. Le processus de corrosion est un phénomène électrochimique qui se produit au sein du béton. La détérioration se déroule en deux étapes :
-
dans la première phase, dite d'« amorçage », l'acier est protégé initialement par l'alcalinité élevée de la solution interstitielle régnant à l'intérieur du béton : il se forme une couche passive mince d'oxydes protecteurs. La carbonatation du béton, en diminuant le pH et/ou une quantité suffisante d'ions chlorures, peut détruire cette passivité et amorcer la deuxième étape ;
-
dans la seconde phase, se fait la propagation de la corrosion. L'apport d'oxygène, et surtout l'humidité ambiante, contrôlent alors la vitesse de corrosion.
La propagation de la corrosion conduit progressivement à la formation de fissures et au décollement du béton d'enrobage. Pour améliorer la durabilité des ouvrages en béton armé, il faut autant que possible allonger la période d'amorçage en utilisant des bétons compacts et peu perméables (en présence de chlorures, les ajouts de laitiers, de cendres volantes ou de fumées de silice peuvent être bénéfiques). Il faut également que l'épaisseur d'enrobage soit suffisante. Le respect de la réglementation actuelle (normes européennes), ou d'approches de types performantielles, permettent de viser une durée de vie donnée. Des modèles numériques permettent de pronostiquer des durées de périodes d'amorçage, ainsi que des vitesses de développement de la corrosion avec prise en compte des incertitudes.
Les méthodes de diagnostic des ouvrages permettent de quantifier, par croisement de différentes techniques, l'état de dégradation dû à la corrosion. Selon l'état d'avancement des dommages, des mesures préventives, de réhabilitation, voire de remplacement, seront mises en œuvre afin de garantir la sécurité de l'ouvrage ou, le cas échéant, sa requalification dans le cadre d'un programme de maintenance.
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
reinforced concrete | building | corrosion of metals | rebar corrosion
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Vieillissement, pathologies et réhabilitation du bâtiment
(52 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Présentation
Notion d'états-limites et de durée de vie
En anglais
5. Durée de vie estimée des structures en béton armé vs/corrosion des armatures
5.1 Période d'incubation seule
5.1.1 Modèles de carbonatation
Les principaux modèles de carbonatation reposent sur l’utilisation de la première loi de Fick. Ils se différencient les uns des autres par les paramètres pris en compte, les hypothèses simplificatrices sur les mécanismes physico-chimiques, et les conditions initiales et aux limites.
Parmi les nombreux modèles existants, il est possible d’établir des catégories dont la finalité, et la complexité, sont différentes .
-
Modèles empiriques
La profondeur de carbonatation dépend du temps selon une relation de la forme
![]()
( 18 )
avec :
- Xc :
- profondeur de carbonatation,
- A, B :
- paramètres de calages,
- t :
- temps.
Ces modèles ne reposent pas sur des bases physiques et nécessitent des données de calage afin de prédire le comportement futur. Ils ne prennent pas en compte les cycles humidification/séchage qui ont une influence non négligeable sur le niveau de carbonatation et ont donc un intérêt prédictif limité.
( 18 )
-
Modèles analytiques et semi-analytiques
Ces modèles considèrent la diffusion comme le facteur limitant de la réaction de carbonatation et prennent en compte, de manière simplifiée, la dépendance vis-à-vis des matériaux...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Vieillissement, pathologies et réhabilitation du bâtiment
(52 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Durée de vie estimée des structures en béton armé vs/corrosion des armatures
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MANCIO (M.), ZHANG (J.), MONTEIRO (P.J.M.) - Non-destructive surface measurement of corrosion of reinforcing steel in concrete, National Research Council Canada, NRCC-47296 - Canada (2004).
-
(2) - LAFERRIERE (F.) - Surveillance des ouvrages de génie civil par capteurs à fibres optiques : capteurs d'ions chlore - École Polytechnique Fédérale de Lausanne, 159 p., Lausanne, Suisse (2005).
-
(3) - ESTES (A.C.), FRANGOPOL (D.M.) - Updating Bridge Reliability Based on Bridge Management Systems Visual Inspection Results - Journal of Bridge Engineering, ASCE, pp. 374-382 (2003).
-
(4) - FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION - The Status of the Nation's Highway Bridges : Highway Bridge Replacement and Rehabilitation Program and National Bridge Inventory, Thirteenth Report to the United States Congress - Washington D. C. (May 1997).
-
(5) - CUSSON (D.), ISGOR (B.) - Durability of concrete structures : prevention, evaluation, inspection, repair and prediction, National Research Council Canada, NRCC-46624 - Canada (2004).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Standard Test Method for half-cell potentials of uncoated reinforcing steel concrete, ASTM Standard, section 4, vol. 04.02, Cement and Aggregates. - ASTM C876-91 - 1999
-
Norme européenne : béton – Partie 1 : Spécifications, performances, production et conformité, AFNOR, et Dispositions Nationales. - EN 206-1 - jan. 2000
-
Norme Européenne : Eurocode 2 : Calcul des structures en béton et Document d'application nationale, AFNOR. - EN 1992-1 - déc. 2004
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Vieillissement, pathologies et réhabilitation du bâtiment
(52 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
