II-6-7.3) Méthodes de
réhabilitation
L'objectif de ce paragraphe n'est pas de recenser de
manière exhaustive toutes les techniques existantes mais plutôt de
passer en revue les grandes familles de méthodes.
Les différentes méthodes de
réhabilitation des ouvrages en béton armé
concernent:
· la reconstitution de
l'enrobage : Elle permet de réparer et d'arrêter la
progression des dégradations d'un parement. Après
élimination des zones dégradées, remplacement des
armatures trop corrodées et protection directe des armatures si
l'enrobage reconstitué est trop faible par rapport aux normes actuelles,
un béton de réfection est appliqué. Celui-ci devra montrer
une bonne adhérence avec les matériaux en place ;
· l'imprégnation :
Les produits appliqués par imprégnation sont des consolidants
(consolidation locale et peu profonde d'une zone faiblement
altérée) ou des hydrofuges (constitution d'une barrière
interne vis-à-vis de l'eau liquide mais pas de la vapeur d'eau, ce n'est
donc pas un imperméabilisant). Ces produits n'ont pas d'action directe
sur la corrosion mais sont des traitements complémentaires ;
· les inhibiteurs de
corrosion : composés chimiques ajoutés en faible
concentration au milieu cimentaire ralentissant, ou stoppant, le processus de
corrosion. Ces produits ont pour fonction de pénétrer l'enrobage
du béton, d'abaisser la vitesse de corrosion de l'acier sans
altérer ce dernier. Ils doivent être stables et compatibles avec
le milieu cimentaire et ne pas être toxiques. On distingue les
inhibiteurs anodiques (diminution du courant sur la partie anodique du
métal), les inhibiteurs cathodiques (augmentation de la surtension
cathodique) et les inhibiteurs mixtes. Actuellement, l'efficacité de ces
produits est de l'ordre d'une dizaine d'années ;
· les revêtements de
surface : La mise en peinture des ouvrages a pour objectif
d'améliorer l'esthétique, de contribuer à la protection du
béton (l'amélioration de l'imperméabilité du
support ralentit la pénétration de l'humidité, de la
vapeur d'eau et des agents agresseurs) et à la correction des
défauts de surface (porosité, fissures). Les ouvrages
concernés sont les bâtiments, les tunnels, les murs de
soutènement, les écrans acoustiques et certains ponts. Un
critère important de tenue dans le temps est la bonne adhérence
au support ;
· le béton
projeté : mélange de granulats, de ciment et d'eau,
contenant parfois des ajouts, projeté sous pression d'air
comprimé sur une paroi ;
· les traitements
électrochimiques : Il en existe deux types :
- la ré-alcalinisation et l'extraction des
chlorures. Ces traitements consistent à polariser
l'armature à l'aide d'une anode enrobée d'une pâte
saturée d'un électrolyte approprié et recouvrant le
parement. Le courant de polarisation circule de l'anode vers l'armature
(cathode). Les armatures plus profondes doivent être reliées
électriquement à celle qui est directement polarisée. Ces
traitements durent environ de une à six semaines et sont temporaires. On
distingue la technique suivant laquelle un générateur
électrique (technique du courant imposé) est placé entre
l'anode et l'armature et la technique suivant laquelle l'anode, en alliage
judicieusement choisi, est directement reliée à l'armature
(courant galvanique). L'objectif de ces méthodes est de redonner au
béton d'enrobage sa capacité à protéger les
armatures. La réalcalinisation permet d'augmenter le pH d'un
béton qui a été carbonaté ; la
déchloruration permet d'extraire les ions chlorure qui ont
pénétré l'enrobage,
- la protection cathodique : La
protection cathodique des armatures permet de ralentir, voire d'arrêter
la corrosion. Elle consiste à abaisser le potentiel
électrochimique de l'armature jusqu'à une valeur seuil, dite
potentiel de protection, qui est telle que la vitesse de corrosion de l'acier
devient négligeable.
Le principe de la protection cathodique consiste à
polariser l'armature dans le béton à l'aide d'une anode
placée de façon permanente sur le parement, ou parfois dans
l'enrobage. Le courant de polarisation, qui circule de l'anode vers l'armature,
se situe entre 2 et 50 mA/m2 de surface d'armature. Il existe deux techniques
de protection cathodique :
- par courant imposé : un générateur
électrique est placé entre l'anode et l'armature,
- par anode sacrificielle (courant galvanique) : l'anode,
en alliage correctement sélectionné, est directement
reliée à l'armature.
Une installation de protection cathodique est efficace
tant que les éléments les moins durables que sont les
électrodes de références et l'anode, sont fonctionnels.
Ces éléments sont facilement remplaçables et, dans le cas
d'une électrode de titane, la durée de vie peut atteindre 20 ans.
Ce survol rapide des différentes méthodes de réparation et
de protection montre qu'il existe aujourd'hui un large éventail de
techniques permettant de prolonger la durée de vie des ouvrages
dégradés. Le choix de la technique repose sur des aspects
technico-économiques liés à la structure et
nécessite une étude au cas par cas de manière à
optimiser les coûts. [10]
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