II.2.4 - Facteurs influents de la corrosion
La tenue, face à la corrosion des
armatures dans le béton est fonction des paramètres concernant
l'acier et le béton ainsi que des propriétés existantes
à leur interface. Cela est déterminé par la composition de
la solution interstitielle du béton et des caractéristiques
métallurgiques de l'acier. Les facteurs environnementaux
(humidité, température, dioxyde de carbone, ions chlorure) ne
peuvent affecter directement le processus de corrosion mais ils peuvent causer
des dégradations du béton et accélérer
l'entrée d'espèces agressives rendant la solution interstitielle
en contact avec l'acier plus corrosive.
Lorsqu'ils atteignent les armatures, les ions chlorure et le
dioxyde de carbone sont tenus pour responsables de la plupart des cas de
corrosion des structures en béton armé. La température et
l'humidité, tout comme les autres facteurs pouvant
détériorer le béton, jouent aussi un rôle important
dans la corrosion des armatures.
La corrosion de l'acier n'est donc pas dépendante d'un
unique paramètre mais de plusieurs dont les interactions concourent ou
non à la corrosion.
· Influence de l'enrobage
L'épaisseur de l'enrobage en béton
détermine le temps que vont mettre les espèces agressives pour
arriver à l'armature. Parfois, la durée de vie d'une structure
peut être fortement améliorée en augmentant
l'épaisseur de l'enrobage, barrière mécanique freinant,
voire stoppant la pénétration d'espèces participant
à la corrosion des armatures.
· Influence de la composition du
béton
Tout ce qui conditionne la solution interstitielle et la
porosité du béton est un facteur pouvant affecter ou non la
corrosion. Le type et la teneur en liant, les additions minérales et le
rapport E/C (Eau/ciment) déterminent la performance d'un béton.
Le choix de la formulation du béton et de la nature de ses principaux
constituants constitue une approche pour augmenter la résistance
à la corrosion du béton. Toutes modifications de la formulation
d'un béton produisant une augmentation de sa compacité ou une
réduction de sa perméabilité ont
généralement un effet favorable sur la résistance à
la corrosion.
Le rapport E/C a une très grande influence sur la
porosité du béton : plus il est important, plus la
porosité est grande, facilitant ainsi la pénétration des
espèces agressives puis la corrosion de l'acier. L'influence du rapport
E/C est bien plus importante que le type de liant utilisé.
Quant aux ajouts minéraux, en faibles quantités,
ce sont les cendres volantes et les fumées de silice qui ont
généralement une influence bénéfique puisqu'elles
produisent une très nette diminution de la perméabilité,
du coefficient de diffusion et de la conductivité du béton.
L'augmentation de la compacité provoquée par les ajouts
minéraux, utilisés en quantité suffisante, peut de plus
annuler largement les effets néfastes de la diminution du PH interne et
de la moins grande quantité d'aluminate tricalcique (C3A) qui
découlent de l'utilisation de ces ajouts.
· Influence de l'humidité
L'effet du taux d'humidité, ou degré de
saturation en eau, dans le béton est important car la vitesse de
corrosion dépend fortement de ce taux, celui-ci influençant
directement la conductivité, la résistivité
électrique et la diffusion de l'oxygène.
Pour des taux d'humidité inférieurs à
80%, l'oxygène atteint facilement les aciers mais la faible
conductivité du béton augmente mais la faible conductivité
du béton limite la vitesse de corrosion. Plus le taux d'humidité
augmente, plus la conductivité du béton augmente mais en
contrepartie la diffusion de l'oxygène vers les armatures se fait de
plus en plus difficilement. L'humidité relative la plus favorable
à l'apparition de la corrosion est de 70 à 80%.
La corrosion des aciers, dans le cas des structures ou des
parties de structures immergées, ne constitue généralement
pas un problème majeur puisque l'oxygène ne parvient que
très difficilement à atteindre les armatures.
· Influence de la résistivité du
béton
La résistivité électrique affecte de
manière significative la corrosion des armatures puisqu'il existe une
relation entre la corrosivité et la résistivité du
béton. La résistivité du béton est fonction de la
composition de la solution interstitielle, de la microstructure du béton
(taille et distribution des pores), de l'humidité et de la teneur en
sels ainsi que de la température.
La valeur de la résistivité du béton se
situe le plus souvent entre 103 et 107
ohm/centimètres.
Le tableau 2 présente la corrélation
établie entre la résistivité mesurée du
béton et la probabilité de corrosion des armatures.
Tableau 2 : Probabilité de
corrosion en fonction de la valeur de la résistivité
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Résistivité du béton (RVL.
cm)
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Probabilité de corrosion
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< 5
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Corrosion quasi-certaine
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5 - 12
|
Corrosion probable
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> 12
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Corrosion improbable
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· Effet de l'oxygène
Dissous dans la solution interstitielle, l'oxygène est
primordial dans la réaction cathodique du processus de corrosion des
armatures dans le béton.
Plus la teneur en oxygène est importante, plus la
vitesse de dissolution de l'acier augmente.
· Autres agents agressifs
Des sels, contenus dans l'eau pénétrant le
béton, peuvent contribuer à la formation de produits de corrosion
sur l'acier. Ainsi, les ions sulfate agissent qualitativement comme les ions
chlorures et certains sels solubles tels les perchlorates, les acétates,
les halogénures autres que les chlorures peuvent aussi être
corrosifs pour les armatures.
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