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1 - CONTEXTE

2 - TYPES DE BÉTON

3 - BÉTON DURCI

4 - PASSIVATION DES ARMATURES DANS UN BÉTON SAIN

5 - EFFET DES AGENTS AGRESSIFS PÉNÉTRANT DANS LE BÉTON

6 - PRINCIPES DE LA LUTTE CONTRE LA CORROSION DES ARMATURES

  • 6.1 - Prévention
  • 6.2 - Diagnostic
  • 6.3 - Réparation protection

7 - CORROSION FISSURANTE SOUS CONTRAINTE

8 - CONCLUSION

9 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : COR407 v2

Contexte
Corrosion des armatures dans les bétons - Mécanisme

Auteur(s) : Valérie L’HOSTIS, André RAHARINAIVO, Guy TACHÉ

Relu et validé le 02 sept. 2020

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RÉSUMÉ

La corrosion des armatures est la principale cause des désordres se produisant sur les structures en béton armé et précontraint. Cet article a pour objet de décrire les mécanismes de corrosion des aciers et leurs conséquences sur la tenue des ouvrages. Auparavant, seront présentées les caractéristiques des bétons mis en place, et des armatures.

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Auteur(s)

  • Valérie L’HOSTIS : Ingénieur-chercheur - Expert sénior - Chef du laboratoire d’étude du comportement des bétons et des argiles - Den-service d’étude du comportement des radionucléides (SECR), CEA, université Paris-Saclay, F-91191, Gif-sur-Yvette, France

  • André RAHARINAIVO : Ingénieur civil des Mines - Docteur ès sciences - Conseiller scientifique chez Diagnostic-Béton, Belgique

  • Guy TACHÉ : Ingénieur CNAM - Membre du CEFRACOR, France

INTRODUCTION

Les structures et ouvrages en béton armé sont soumis, dès leur plus jeune âge, à des contraintes d’ordre mécanique (charges, sollicitations diverses externes ou internes, dont le vent, les variations de température, etc.) ou environnementales (atmosphère, eau de mer, etc.).

Leur durabilité est essentiellement liée au comportement particulier du matériau béton. Celui-ci réagit en effet sans cesse avec l’environnement : échanges hydriques, réactions chimiques, action du gaz carbonique (vieillissement naturel). Des désordres peuvent alors survenir.

Les phénomènes de corrosion des armatures sont les plus fréquents d’entre eux, et sont susceptibles d’obliger à des réparations importantes donc coûteuses.

En effet, initialement, l’acier est protégé à la fois par une couche de passivation, due à l’alcalinité du milieu, et par la qualité du béton d’enrobage. Cependant, la carbonatation, et les chlorures, induisent une dépassivation des armatures. Cela se traduit par l’apparition d’oxydes à caractère parfois expansif, amenant à la destruction du béton d’enrobage, puis à terme à la perte de propriétés mécaniques des structures.

La prévention devient alors essentielle. La bonne compréhension des mécanismes est nécessaire afin de mieux maintenir, diagnostiquer et réparer.

Les objectifs de cet article et des deux autres qui complètent l’étude du sujet ([COR 408] « Corrosion des armatures dans les bétons – Exemples et actions », [COR 409] « Corrosion des armatures dans les bétons – Démarches »), sont les suivants :

  • décrire les phénomènes conduisant à la corrosion des armatures et à ses conséquences (formation d’éclats, d’épaufrures, rupture d’éléments, etc.) ;

  • présenter des cas concrets.

Not a :

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-cor407


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1. Contexte

Le béton est l’un des matériaux de construction les plus utilisés au monde. Il est principalement constitué de ciment, de granulats (sable et graviers), d’eau et éventuellement d’ajouts ou d’adjuvants. Associé aux armatures, il constitue ainsi un ensemble susceptible de résister aux efforts de compression et de traction. Sa durabilité a fait l’objet de nombreuses études.

Les phénomènes de corrosion des armatures constituent les principales causes de dégradation des structures en béton armé, dans tous les domaines de la construction, comme cela sera décrit dans l’article [COR 408] Corrosion des armatures dans les bétons : exemples et actions.

La protection contre la corrosion des armatures est essentiellement liée à deux facteurs fondamentaux de type :

  • chimique, du fait de l’alcalinité de la solution interstitielle du milieu béton qui rend le métal passif ;

  • physique, par l’enrobage (distance entre le parement et la surface de l’armature) qui joue un rôle de barrière vis-à-vis de l’environnement.

Dans les faits, deux causes principales sont à l’origine de la détérioration de cette protection :

  • la carbonatation qui est l’action du gaz carbonique contenu dans l’air, neutralisant l’alcalinité induite par l’hydratation du ciment (figure 1) ;

  • les chlorures (eau de mer, sels de déverglaçage, industrie, etc.) qui détruisent la couche passive (figure 2).

Les trois principaux paramètres liés à ces facteurs sont, par ordre d’importance décroissante :

  • l’enrobage des armatures ;

  • la qualité du béton ;

  • l’environnement.

L’observation, l’expertise et le diagnostic des ouvrages mettent en évidence le fait que la prévention (respect des règles de base des trois paramètres évoqués...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - Norme NF EN 206-1 -   Béton, spécification, performances, production et conformité  -  (2014).

  • (2) - Norme NF EN 197-1 -   *  -  Ciments – Composition, spécifications et critères de conformité des ciments.

  • (3) - DE LARRARD (F.) -   Construire en béton.  -  Presses de l’École Nat. des Ponts et Chaussées, 197 p. (2002).

  • (4) - ESCADEILLAS (G.) -   Le béton : constituants, propriétés, dégradations.  -  École Thématique d’Hauteville, oct. 2007.

  • (5) - GODART (B.) et al -   La pérennité du béton précontraint.  -  Édition Presses des Ponts AFGC (2014).

  • (6) - LONGUET (P.), BURGLEN (L.), ZELWER (A.) -   La phase liquide du ciment hydraté.  -  Publication...

1 Sites Internet

http://www.concretecorrosion.net

http://www.cement.org

HAUT DE PAGE

2 Événements

Salon : Batimat Reed Expositions, Salon international de la construction, a lieu tous les deux ans à Paris (années impaires) http://www.batimat.com

Congrès de la Fédération européenne de la corrosion : EUROCOR (session : Corrosion of steel in concrete)

Colloque « Le Pont » organisé par l’Association Le Pont et l’AFGC

HAUT DE PAGE

3 Normes et standards

NF EN 206-1 (2014), Béton, spécification, performances, production et conformité

NF EN 197-1 (2001), Ciment – Partie 1 : composition, spécifications et critères de conformité des ciments courants...

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