Les structures en béton sont conçues pour résister à l'épreuve du temps. Autoroutes, immeubles, parkings souterrains ou même rampes de skate-park peuvent rester fonctionnels pendant des siècles lorsqu'ils sont soumis à des conditions environnementales favorables. Si le béton lui-même traverse les décennies sans faiblir, ses matériaux de support — barres d'acier, fils et treillis métalliques — peuvent en revanche se corroder lorsqu'ils sont exposés aux éléments.
La composition du béton
Le béton est un matériau composite constitué de sable, de gravier, de ciment et d'eau. Le mélange de ciment et d'eau forme une pâte qui lie le sable et le gravier entre eux. Le béton durcit en absorbant l'eau, ce qui explique qu'il puisse prendre même sous l'eau ou dans d'autres environnements aqueux. Il gagne en résistance avec l'âge : plus la pâte liante reste en contact avec les granulats, plus le lien entre ces composants se renforce.
Les supports structurels
Les structures en béton reposent sur divers systèmes de soutien interne. Fils, treillis et barres d'acier sont stratégiquement positionnés pour contrer les contraintes et les tensions naturellement présentes dans les grands volumes de béton. Le poids propre du matériau ne peut parfois pas être supporté par le béton seul. Les architectes et les ingénieurs mesurent et anticipent les zones où les contraintes seront les plus fortes afin d'y placer des armatures en fer ou en d'autres métaux, là où elles sont le plus nécessaires.
La corrosion : un ennemi invisible
Contrairement à une idée reçue, le béton ne corrode pas : il peut se fissurer ou perdre son intégrité au fil du temps, mais la corrosion affecte les armatures métalliques intégrées dans la structure. Exposées à l'humidité, aux sels de déverglaçage ou aux chlorures, ces armatures finissent par rouiller. À mesure qu'elles s'affaiblissent, la structure en béton environnante peut se fissurer, voire s'effondrer.
Paradoxalement, le béton peut lui-même contribuer à ce phénomène en raison de sa composition chimique. Le béton est une substance fortement alcaline, qui protège normalement l'acier en formant une couche passive à sa surface. Avec le temps, un processus chimique appelé carbonatation se produit : le dioxyde de carbone présent dans l'air pénètre dans le béton et ramène progressivement son pH vers un niveau neutre, proche de celui du fer. Privée de cette protection alcaline, l'armature commence alors à se corroder. Dans d'autres situations, comme un manque d'oxygène au sein de la matrice du béton ou une contamination par les chlorures, la corrosion des armatures peut également apparaître.
Quel est le taux de corrosion ?
La vitesse de corrosion des armatures varie considérablement selon l'état de la structure et son exposition :
- État passif : moins de 1 µm par an — l'acier est protégé par l'alcalinité naturelle du béton ;
- Corrosion faible à modérée : entre 1 et 5 µm par an ;
- Corrosion active : supérieure à 10 µm par an, pouvant atteindre plusieurs dizaines de micromètres par an en présence de chlorures ou en milieu marin.
Lorsque la perte d'épaisseur de l'acier devient significative, les produits d'oxydation gonflent et exercent une pression interne qui provoque l'apparition de fissures, puis d'éclatements du béton en surface : c'est le signe d'un risque structural majeur nécessitant une intervention rapide.
Mesures de prévention
La prévention de la corrosion repose sur un suivi rigoureux du pH du béton et sur la qualité de ses composants. Un béton de haute qualité, dense et peu perméable, est moins susceptible de subir la carbonatation ou de présenter un manque d'oxygène autour des armatures. Parmi les autres mesures préventives efficaces, on retrouve :
- enrober complètement les armatures métalliques dans le béton afin de limiter leur exposition aux intempéries et aux sels de déverglaçage ;
- respecter une épaisseur d'enrobage suffisante, généralement comprise entre 3 et 5 cm selon le degré d'exposition de la structure ;
- utiliser des inhibiteurs de corrosion ou des armatures galvanisées, inoxydables ou revêtues d'époxy ;
- appliquer des traitements de surface hydrofuges pour freiner la pénétration de l'eau et des chlorures.
Enfin, des inspections périodiques permettent de détecter précocement les premiers signes de corrosion et d'intervenir avant que l'intégrité de l'ouvrage ne soit compromise, garantissant ainsi la longévité exceptionnelle promise par ce matériau de construction.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/building-materials-supplies/1007116004.html