Les conséquences de la corrosion sur un ouvrage non protégé
De l’incubation jusqu’à la propagation de la pathologie, découvrez les conséquences de la corrosion sur un ouvrage !
La phase d’incubation de la corrosion dans les ouvrages en béton armé
Pourquoi avons-nous des problèmes de corrosion sur les ouvrages en béton armé ? Ces structures sont en réalité soumises à la corrosion de leurs armatures. Les armatures en acier, constituées de fer et de carbone, tendent vers la forme la plus stable du fer : son état oxydé.
Lorsque le béton armé a été inventé, nous pensions que c’était un matériau éternel. Nous nous sommes rapidement rendu compte que ce n’était pas le cas. En effet, le béton étant un matériau poreux, il laisse passer un certain nombre d’agents agressifs, dont certaines favorisent la corrosion des armatures.
Parmi ces agents pathogènes, on compte tout d’abord les chlorures. Ces ions sont présents dans les environnements marins : les embruns, l’eau de mer, … Mais ils sont aussi présents dans les sels de déverglaçage que nous répandons sur nos routes de montagne l’hiver. Ces particules peuvent être les responsables de la contamination d’un béton, et donc de la corrosion des armatures.
Cependant, il existe une autre cause de corrosion : la carbonatation du béton. Ce sont ici les particules de dioxyde de carbone qui sont responsables de la pathologie. Cette molécule est omniprésente dans nos agglomérations et les ouvrages présents en milieux urbains sont donc d’autant plus affectés.
La première étape de la corrosion va donc consister à la diffusion des agents pathogènes à travers le béton. Ils vont petit à petit, et plus ou moins rapidement en fonction de l’environnement de l’ouvrage, se frayer un chemin jusqu’aux armatures d’acier. C’est la phase d’incubation.
Initiation de la corrosion et les premières conséquences sur l’ouvrage.
Nous pouvons constater qu’à partir d’une certaine concentration de chlorures, ou de molécules de dioxyde de carbone, la corrosion va s’initier. Concrètement, les agents pathogènes vont attaquer la couche de passivation des armatures les plus exposées. Cette couche joue un rôle de protection garantissant la non-activation et la stabilité de l’acier.
Si cette couche de passivation se brise, l’acier va s’activer et commencer à fournir des électrons à l’acier resté passif, plus en profondeur dans la structure. C’est une pile galvanique qui s’est alors créée. L’acier le plus exposé se consomme au profit des acier les plus enfouis, les protégeant en leur fournissant des électrons. La corrosion galvanique s’est initiée.
Premières conséquences visibles de la corrosion sur les ouvrages en béton armé
À partir d’un certain stade, si rien n’est entrepris pour protéger l’ouvrage, des désordres vont commencer à apparaître et la corrosion va se propager dans l’ouvrage.
Les premiers désordres visibles sont seulement des désordres esthétiques. Nous pourrions ne pas y prêter attention, mais il est essentiel de savoir les identifier car ils sont révélateurs de la propagation de la pathologie. Ils sont également précurseurs d’autres désordres plus sérieux et mettant en péril la structure.
A cause de la formation de produits de corrosion expansifs sur les armatures, l’ouvrage peut présenter ses premières fissures. On peut aussi constater des épaufrures, des coulures de rouille, ou encore des éclatements de béton.
Raoul François, associé et cofondateur de CORROHM, est à l’origine de recherches sur la corrélation entre fissures et l’avancement de la corrosion des armatures dans le béton armé.
La dégradation structurelle, ultime conséquence de la corrosion
Une fois la corrosion en phase de propagation, les désordres vont se multiplier. Comme nous le disions, ils sont d’abord de nature esthétique. Cependant, l’évolution de la pathologie va progressivement entraîner des désordres plus importants.
La phase de dégradation va se caractériser par des éclatements du béton d’enrobage, lié aux produits de corrosion expansifs sur les armatures d’acier. Ce désordre est beaucoup plus inquiétant dans la mesure où il engage la sécurité des personnes.
Mais cette phase va également se caractériser par des pertes de sections des armatures en acier. La structure perd ainsi ses propriétés mécaniques et devient de plus en plus fragiles. Cette phase conduit peu à peu à la ruine complète de l’ouvrage.
Lorsqu’un ouvrage en béton armé n’est pas pris en charge assez tôt dans ce processus de corrosion, la finalité reste bien souvent sa destruction, avant qu’il ne s’effondre de lui-même.
Comment savoir quel est le bon moment pour intervenir sur un ouvrage ?
La mission de CORROHM est de prédire l’évolution de la corrosion sur des ouvrages complexes. L’objectif est d’agir en amont des désordres structurels, dans le but de garantir la sécurité des usagers d’une part, et d’autre part de préserver l’ouvrage de la démolition. La prise en charge de cette pathologie le plus tôt possible permet également pour les gestionnaires d’ouvrages et maîtres d’œuvres d’optimiser les coûts de maintenance et de réparation.
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