Corrosion dans les structures béton : comment la détecter et la traiter
Qu’est-ce que la corrosion du béton et pourquoi survient-elle ?
La corrosion du béton est un phénomène dégradatif affectant les armatures métalliques des structures en béton armé. Ce processus survient principalement en raison de l’interaction entre les armatures en acier et les agents agressifs présents dans l’environnement, tels que les chlorures (issus des sels de déverglaçage ou de l’air marin) et le dioxyde de carbone (CO₂) qui provoque la carbonatation du béton.
Le béton, lorsqu’il est en bon état, assure une protection naturelle aux armatures grâce à son pH élevé (aux environs de 13). Cependant, lorsque ce pH diminue – par carbonatation ou par infiltration de chlorures – l’acier perd sa passivation (solution solide Fe3O4 – Fe2O3) et commence à se corroder. Cette corrosion engendre une augmentation de volume, ce qui exerce une pression sur le béton environnant, provoquant fissuration et décollement de l’enrobage.
Signes visibles et conséquences sur la solidité du bâtiment
Les signes de corrosion des armatures sont variés et dépendent du degré d’évolution du phénomène. Parmi les indicateurs visibles, on retrouve :
- – Apparition de fissures longitudinales ou en toile d’araignée sur les surfaces bétonnées
- – Taches rouge-brun (traces de rouille) en surface
- – Décollement ou éclatement du béton en raison du gonflement de la rouille
- – Perte d’adhérence entre le béton et l’armature, fragilisant la structure
Les conséquences de la corrosion sur la résistance du bâtiment sont significatives. Une armature corrodée voit sa section réduite, entraînant une baisse de la capacité portante et un risque de ruine partielle ou totale de l’ouvrage. L’étanchéité du béton est aussi altérée, favorisant l’infiltration d’eau et amplifiant le phénomène
Méthodes de prévention et maintenance préventive
Pour éviter la corrosion des armatures, plusieurs stratégies de prévention existent :
- 1. Utilisation d’un béton de haute qualité : Un béton bien dosé en ciment et avec une faible porosité réduit la pénétration des agents corrosifs.
- 2. Enrobage suffisant des armatures : Un enrobage conforme aux normes augmente la durabilité des armatures.
- 3. Ajout d’adjuvants hydrofuges et inhibiteurs de corrosion : Ces additifs limitent la propagation des chlorures et ralentissent la carbonatation.
- 4. Contrôle régulier des structures : Des inspections périodiques permettent d’identifier précocement les dégradations et d’agir rapidement.
- 5. Application de revêtement protecteur : L’utilisation de peintures anticorrosion ou de membranes d’étanchéité prolonge la vie des ouvrages.
- 6. Protection cathodique ou courant imposé : Cette technique empêche l’oxydation des armatures par l’application d’anodes sacrificielles ou d’un courant électrique
Diagnostic de la corrosion
Avant d’entreprendre toute réparation de fissures, il est crucial de réaliser un diagnostic approfondi. Ce dernier permet de déterminer l’origine et la gravité de la fissuration.
Un diagnostic de la corrosion doit être réalisé par un bureau d’études spécialisé afin :
- 1. De mesurer l’étendue de la corrosion (phénomène local ou étendu)
- 2. Les causes : carbonatation, concentration en ions chlorures
- 3. Le degré de corrosion : mesure des courants de corrosion et mesure des sections d’armatures corrodées
La réalisation d’un diagnostic est souvent vue comme une dépense alors que c’est un investissement fondamental permettant d’une part, de gagner du temps sur le projet de réparation, d’autre part, de réaliser des économies sur le projet de réparation en dimensionnant au plus juste les mesures à prendre. Si celui-ci n’est pas réalisé, le risque est soit de sous-estimer le traitement (souvent une simple passivation et reprise au mortier) qui s’avèrera inefficace en présence de chlorures ou alors de surestimer le montant des travaux.
Techniques de réparation et passivation des armatures
Lorsque la corrosion est déjà présente, plusieurs techniques permettent de restaurer la structure
Hydrodémolition et réparation localisée
Suppression du béton endommagé, nettoyage des armatures et reconstitution avec un mortier passivant.
Passivation des armatures
Application de traitements inhibiteurs de corrosion pour restaurer la protection alcaline de l’acier. Certains inhibiteurs sont sensés pénétrer dans la structure en profondeur mais des essais de convenance doivent être menés.
Renforcement par matériaux composites
L’emploi de composites en fibres de carbone renforce la structure sans alourdir l’ouvrage.
Injection
de résines
Cette technique permet de combler les fissures et de rétablir l’étanchéité du béton.
Protection cathodique
Appliquée en réhabilitation
L’installation d’anodes sacrificielles ou l’utilisation de courant imposé permet de stopper la progression de la corrosion.
La corrosion du béton constitue un risque majeur pour la durabilité des infrastructures. Une approche préventive combinant un choix de matériaux de qualité, des inspections régulières et l’application de protections adaptées permet de prolonger la vie des ouvrages. En cas de dégradations avérées, des techniques de réparation avancées comme la passivation des armatures ou la protection cathodique offrent des solutions efficaces pour restaurer la solidité des structures bétonnées. Assurer la longévité de vos ouvrages passe par une surveillance constante et des interventions ciblées. Une bonne gestion du cycle de vie du béton est un enjeu clé pour la pérennité de nos infrastructures !