11.6 : Corrosion des armatures

La corrosion des armatures en acier du béton est un processus influencé par les propriétés intrinsèques du matériau et par des facteurs externes. Le pH élevé d'environ 13, fourni par l'hydroxyde de calcium présent dans le béton, protège initialement les armatures en acier en favorisant la formation d'une couche passive d'oxyde de fer à sa surface.

Cependant, au fil du temps et dans certaines conditions telles que la carbonatation, la pénétration de chlorure et la fissuration, cet état protecteur peut être compromis. L'acier présente des zones avec des potentiels électrochimiques différents, appelées régions anodiques et cathodiques. La pâte de ciment hydratée, contenant des sels, agit comme un électrolyte qui relie ces régions. Dans les régions anodiques, le fer de l'acier se dissout sous forme d'ions chargés positivement dans l'électrolyte, tandis que dans les régions cathodiques, les électrons sont consommés dans des réactions qui impliquent l'eau et l'oxygène du béton environnant pour produire des ions hydroxyles.

Ces ions hydroxyles se combinent au fer dissous pour créer de l'hydroxyde ferrique, qui s'oxyde davantage pour devenir de la rouille. La présence d'ions chlorure aggrave ce processus, entraînant une corrosion localisée par piqûres en formant de l'acide chlorhydrique qui attaque la couche protectrice d'oxyde de fer. Cette corrosion peut dilater l'acier, provoquant des fissures et des éclats dans le béton.

Les mesures préventives contre la corrosion des armatures en acier comprennent l’utilisation de revêtements protecteurs tels que l’époxy ou le zinc sur l’acier lui-même ou l’amélioration de la qualité du béton pour réduire sa perméabilité, empêchant ainsi la pénétration d’agents corrosifs.