Réhabilitation des ouvrages en béton armé dégradés par la corrosion des armatures

I.3 - L'ACIER

Le béton résiste bien à la compression mais possède une faible résistance à la traction. C'est pourquoi, pour lui conférer une bonne résistance à la traction, on dispose dans la partie tendue des armatures. Les armatures pour béton armé sont généralement des assemblages de barres en acier à caractéristiques de forme, de résistance et de section bien déterminées. On distingue :

- Les ronds lisses ou ronds à béton ;

- Les aciers, haute d'adhérence, qui possèdent des nervures tout le long de la barre, améliorant l'adhérence béton-acier ;

- Les aciers crénelés ;

- Les treillis soudés.

Les minerais de base de l'acier sont des oxydes dont :

· L'oxyde magnétique ou magnétite : Fe₃0₄

· L'oxyde ferrique anhydre : Fe₂0₃

· L'oxyde ferrique hydrate : 2Fe₂0₃, 3H₂0

Les principales étapes conduisant à l'obtention de l'acier sont :

§ Elaboration de la fonte à partir des oxydes. En brûlant les oxydes en présence des carbures, on obtient :

- l'élimination des oxydes

- la fonte qui contient entre 2 et 5% de carbone

- la scorie qui est le résidu du haut fourneau

§ La fonte est ensuite affinée pour obtenir soit du fer pur (élimination totale du carbone) soit de l'acier (fer + moins 1% de carbone)

La fonte qui sort du haut fourneau contient moins de 94% de fer, 2 à 5% de carbone et le reste sous forme d'autres éléments tels que : silicium, manganèse, phosphore, soufre.

L'adhérence entre l'acier et le béton est nécessaire. Celle-ci est fonction de la forme des armatures, de leur surface, de la rugosité de l'acier et de la résistance du béton. La qualité d'armatures et leur disposition, dictées par la répartition des contraintes, résultent de calculs qui font appel aux lois de comportement des matériaux. Les spécifications concernant les barres sont détaillées dans les normes AFNOR NF A35015 et NF A35016.

Vis-à-vis de la corrosion, l'acier inoxydable est bien plus résistant qu'un acier ordinaire mais son coût très élevé fait que, l'acier ordinaire, capable de durer assez longtemps pour satisfaire une durée de service déterminée, est utilisé dans la plupart des constructions en béton armé (BA).

I.4 - DEFINITION DU BETON ARME

Le béton armé est l'intime assemblage d'armatures (généralement en acier) et de béton afin de compenser la mauvaise tenue de ce dernier à la traction. Cet assemblage est rendu possible grâce à la dilatation comparable des deux matériaux.