Les deux agents les plus couramment rencontrés sur les ouvrages étant le dioxyde de carbone et les chlorures, nous retiendrons comme causes principales de la corrosion des armatures, la carbonatation du béton et la pénétration des ions chlorure.
L'eau, le sel et le dioxygène sont des agents favorisant la corrosion du fer. En particulier, l'action simultanée du dioxygène de l'air et de l'eau favorise la corrosion du fer. Quant au milieu salin, il accélère le phénomène de corrosion.
L'oxydation que l'on rencontre le plus souvent est la rouille. En effet, en présence d'eau, le fer s'oxyde et une couche de rouille se développe sur ce dernier.
Éliminer l'intégralité des parties corrodées sur toute la surface des armatures par brossage métallique, repiquage, sablage ou grenaillage, ainsi que toutes poussières résiduelles ou souillures, soit par lavage à l'eau, soit par brossage, aspiration ou soufflage à l'air.
Le développement de la corrosion des armatures peut provoquer par gonflement une poussée sur le béton d'enrobage (les oxydes de fer étant plus volumineux que l'acier, ils génèrent des contraintes internes dans le béton qui peuvent être supérieures à sa résistance en traction) et donc une altération de l'aspect ...
Plus communément appelé portlandite, cet hydrate joue un rôle fondamental dans le maintien d'un pH élevé protégeant les armatures du béton armé (le pH d'un béton non carbonaté est de l'ordre de 12 à 13).
L'enrobage des armatures représente la distance entre la surface du béton et l'armature la plus proche (cadres, étriers, épingles, armatures de peau, etc.).
En raison de son pH élevé, le béton, quand il est sain, est un milieu naturellement protecteur pour les armatures. Il se forme autour de celles-ci un film passif (solution solide Fe3-Fe2O3) qui empêche quasiment le développement de la corrosion.
La passivation de l'acier inoxydable est le processus par lequel l'acier inoxydable forme spontanément une surface chimiquement inactive lorsqu'il est exposé à l'air ou à d'autres environnements contenant de l'oxygène. Cela protège les différents alliages métalliques de la corrosion.
La diminution du rapport E/C permet ainsi d'accroître la résistance du béton à la carbonatation. Une cure prolongée permet aussi d'augmenter la résistance du béton à la pénétration, en particulier du dioxyde de carbone, en améliorant les propriétés de surface du béton.
Les causes de la corrosion
La corrosion est principalement due à l'humidité et aux réactions électrochimiques qui arrivent entre une fixation et ses composants accouplés. Quand une goutte d'eau se dépose sur une surface plane en fer et que cette surface est exposée à l'air, la surface se remplit en oxygène.
La rouille est la substance de couleur brun-rouge formée quand des composés contenant du fer se corrodent en présence de dioxygène et d'eau. C'est une réaction d'oxydation lente qui aboutit à la formation d'oxydes ou d'hydroxydes plus ou moins hydratés et mal cristallisés, dont le plus stable est l'hématite.
L'acier se corrode (ou rouille) quand il est exposé à l'oxygène ou à l'air. De plus, la présence d'autres agents atmosphériques tels que l'eau (pluie, humidité de l'air) et le sel (embruns) a pour effet d'accélérer le processus de corrosion.
Pour atteindre une forme stable avec moins d'énergie, un atome de métal perd un ou plusieurs électrons de sa structure. Ces électrons se combineront à d'autres éléments, comme l'oxygène, le soufre ou les chlorures de l'environnement. Pendant ce processus électrochimique, le métal s'oxyde.
Elle peut avoir des causes mécaniques comme des frottements ou des causes chimiques. A l'air libre, les métaux sont en présence de dioxygène, d'eau, de dioxyde de carbone et de gaz polluants qui peuvent provoquer une transformation chimique dont le métal est l'un des réactifs.
Le sel libère dans l'eau des ions sodium et des ions chlorure quand il se dissout. L'eau salée permet donc aux particules comme les électrons de se déplacer bien plus facilement que dans l'eau douce. Un objet en fer rouillera donc plus vite en mer que dans un lac d'eau douce.
Lorsque deux métaux humides sont en contact, l'un des deux se corrode plus rapide que si les métaux étaient séparés. Cette augmentation de la vitesse de corrosion s'appelle la corrosion galvanique.
L'acide nitrique est extrêmement utile à cet effet et largement utilisé dans les traitements passivants de l'acier inoxydable disponibles sur le marché.
La passivation chimique est destinée à former rapidement une couche protectrice d'oxyde de chrome plus épaisse, compacte et homogène, garantissant une résistance supérieure à la corrosion.
Cet enrobage minimal doit de plus être majoré pour tenir compte des tolérances de pose des aciers (valeur de majoration généralement utilisée : 10mm). Afin d'assurer l'enrobage des armatures correct, utilisez ces cales spécifiques en plastiques.
La dégradation du béton armé est le plus souvent due à la corrosion des armatures soit en fer ou en acier. Elles se corrodent lorsqu'elles sont en contact avec l'humidité (air ambiant, pluie, écoulement d'eau, …) et d'autres agents agressifs (chlorures, …).
Les plans d'armatures ou les plans de ferraillage définissent les différents fers appelés aussi aciers ou barres constituant l'armature des différents ouvrages en Béton Armé (B.A.).
L'objectif de l'enrobage est de protéger les matériaux fragiles ou revêtus pendant le processus de préparation et d'obtenir une parfaite netteté des bords. L'enrobage est utilisé lorsqu'une protection des couches est requise.
ARMATURE - transversale - n.f. :
Dans une poutre horizontale, armature verticale ou parfois inclinée assurant la résistance à l'effort tranchant (cadre, épingle ou étrier).