3.5.3. PÉNÉTRATION DES IONS CHLORE
La fissuration du béton facilite la
pénétration des chlorures et favorise donc la corrosion.
Même si tous les bétons armés présentent en service
quelques fissures, celles-ci peuvent être réduite lors du
dimensionnement de la structure grâce au souci du
détail et au respect des règles de l'art. Les
fissures dont la largeur dépasse 0,2 à 0,4 mm sont nuisibles. Il
est important de mentionner que, même si le béton
précontraint est exempt de fissures, l'acier de précontrainte est
plus vulnérable à la corrosion en raison de sa nature.
Le problème de l'attaque du béton par les chlorures
survient habituellement lorsque des ions chlores pénètrent de
l'extérieur.
La pénétration des ions chlore est probablement le
phénomène le plus dévastateur pour les structures en
béton armé. Lorsque les ions chlore pénètrent dans
la solution interstitielle, ils réagissent dans un premier temps avec le
C3A non hydraté pour former des monochloroaluminates
(3CaO.Al2O3.CaCl2.10H2O), ce qui
représente une modification positive de la microstructure du
béton. Toutefois, si la pénétration des ions chlore se
poursuit, ils exercent surtout une action dévastatrice au sein du
béton lorsqu'ils atteignent les armatures d'acier en les corrodant
très rapidement et en exerçant une pression sur le béton
agaçant a travers le dépôt de rouille, ce qui fait gonfler
le béton jusqu'à le faire éclater.
En général, cette corrosion développe
d'abord un réseau de microfissures autour de la barre d'armature,
réseau qui facilite la pénétration ultérieure
d'ions chlore additionnels et finit par écailler le béton de
recouvrement lorsque la poussée due au gonflement devient excessive
(figure3.2). Cet écaillage du béton de recouvrement expose une
nouvelle surface de béton à l'action des ions chlore et ainsi de
suite.
Les chlorures présents dans le béton peuvent
provenir de granulats contaminés, d'eau de mer, d'eau saumâtre ou
d'adjuvants contenant des chlorures ou apportés par les vents marins
à proximité de la mer. Aucun de ces matériaux ne devrait
être autorisé dans la fonction de béton armé et les
normes limitent généralement de manière très
sévère la teneur en chlorures du béton. Par exemple, la
norme britannique BS 8110 : partie 1, 1985 limite la teneur totale en chlorure
d'un béton armé à 0,40 ? de la masse du ciment. La
même limite est recommandée par la norme européenne ENV
206: 1992. La norme ACI 318-89 (révisée en
1992) ne considère quant à elle que les ions
chlores solubles. Sur cette base, la teneur en ions chlore du béton
armé est limitée à 0,15 % de la masse du ciment
La norme Afnor P18-325 limite la teneur en chlorures à:
- 1 % pour les bétons non armés;
- 0,4 % pour les bétons armés;
-0,2 % pour les bétons précontraints.
Dans le fascicule 65A relatif à l'exécution des
ouvrages en béton armé et en béton précontraint
:
- 1% pour les bétons non armés;
- 0,65 % pour les bétons armés;
- 0,156 %pour les bétons précontraints par
post-traction;
- 0,10 % pour les bétons précontraints par
pré traction.
Figure 3.2: Représentation schématique de
la corrosion électrochimique
en présence de chlorures
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