Table des matières
INTRODUCTION GÉNÉRALE
CHAPITRE I. TRANSFERT DES CHLORURES ET AMORÇAGE DE LA CORROSION DANS LE BÉTON ARMÉ
I.1. Introduction
I.2. Le matériau béton
I.2.1. Composition du béton de ciment
I.2.2. Structure poreuse et distribution des tailles des pores dans le béton
I.2.3. Solution interstitielle d’un matériau cimentaire, milieu simulant le béton
I.3. Corrosion des armatures d’acier dans le béton
I.3.1. L’acier dans le béton
I.3.2. La corrosion de l’acier dans le béton: considération générales
I.3.3. Initiation et propagation de la corrosion dans le béton
I.3.4. Processus de la corrosion des armatures dans le béton
I.3.5. Passivation/dépassivation des aciers dans le béton exposé au chlorures
I.3.5.1. Passivation
I.3.5.2. Domaine de passivation
I.3.5.3. Dépassivation due à la pénétration des chlorures
I.4. Diffusion des ions chlorures dans le béton
I.4.1. Les ions chlorures dans les matériaux cimentaires
I.4.1.1. Chlorures libres
I.4.1.2. Chlorures fixés
I.4.1.3. Isothermes d’interaction
I.4.2. Transport des ions chlorures dans le béton
I.4.2.1. Transport par diffusion
I.4.2.2. Transport par convection (zones de marnage)
I.4.3. Concentration critique en chlorures (seuil d’amorçage)
I.4.3.1. Expressions de la valeur du seuil d’amorçage
I.4.3.2. Seuil d’amorçage de la corrosion en solution simulant le béton
I.4.3.3. Seuil de l’amorçage de la corrosion dans le béton durci
I.4.3.4. Discussion
I.5. Contexte normatif
I.6. Conclusion
CHAPITRE II. INHIBITION DE LA CORROSION DES ARMATURES DU BÉTON ET TECHNIQUES D’ÉVALUATION
II.1. Introduction
II.2. Techniques de protection contre la corrosion des armatures dans le béton
II.3. Inhibition de la corrosion dans le béton armé
II.3.1. Les inhibiteurs de corrosion
II.3.2. Classification des inhibiteurs de corrosion
II.3.2.1. Nature chimique des inhibiteurs de corrosion
II.3.2.2. Mécanismes d’interface
II.3.2.3. Mécanismes d’action électrochimique
II.3.2.4. Isothermes d’adsorption et paramètres thermodynamiques
II.3.3. Les inhibiteurs de corrosion utilisés dans le béton
II.3.4. Inhibiteurs organiques à base d’amines ou d’alkanolamines (AMA)
II.3.4.1. Efficacité et mode d’action d’AMA
II.3.4.2. Effets des (AMA) sur les caractéristiques du béton
II.3.4.3. Pénétrabilité des AMA à travers le béton
II.3.4.4. Discussion
II.4. Techniques de suivi de la corrosion
II.4.1. Mesures gravimétriques (perte de masse)
II.4.2. Méthodes électrochimiques
II.4.2.1. Mesure du potentiel de corrosion
II.4.2.2. Courbes de polarisation ou technique Tafel plots (TP)
II.4.2.3. Résistance de polarisation linéaire (LPR)
II.4.2.4. Spectroscopie d’impédance électrochimique (EIS)
II.5. Conclusion
CHAPITRE III. MATÉRIAUX ET PROTOCOLES EXPÉRIMENTAUX
III.1. Introduction
III.2. Description des matériaux et milieux d’étude
III.2.1. Composition de l’acier étudié
III.2.2. Inhibiteurs testés
III.2.3. Milieux d’étude
III.2.3.1. Solution simulant le béton
III.2.3.2. Bétons étudiés
III.3. Étude de l’inhibition de la corrosion d’acier en solution simulant le béton
III.3.1. Évaluation de l’efficacité inhibitrice du DMEA
III.3.1.1. Étude gravimétrique (mesures de perte de masse)
III.3.1.2. Mesures électrochimiques
III.3.2. Détermination de la Ccrit en solution simulant le béton
III.3.2.1. Électrode de travail
III.3.2.2. Procédure expérimentale, détermination de la Ccrit en solution alcaline
III.4. Étude de l’inhibition de la corrosion de l’acier dans le béton
III.4.1. Effets des inhibiteurs testés sur les propriétés du béton
III.4.1.1. Caractérisation à l’état frais
III.4.1.2. Caractérisation à l’état durci
III.4.2. Étude de l’amorçage de la corrosion d’acier dans le béton
III.4.2.1. Fabrication des corps d’épreuve
III.4.2.2. Procédure expérimentale, détermination de la Ccrit dans le béton
III.4.2.3. Détermination de la (Ccrit) en chlorures
III.4.3. Étude de la migration du DMEA à travers le béton
III.4.3.1. Préparation des corps d’épreuve
III.4.3.2. Procédure expérimentale, migration du DMEA
III.5. Conclusion
CHAPITRE IV. ÉTUDE DE L’INHIBITION DE LA CORROSION EN MILEIU SIMULANT LE BÉTON
IV.1. Introduction
IV.2. Étude de l’efficacité inhibitrice du DMEA
IV.2.1. Mesures gravimétriques
IV.2.1.1. Effets de la concentration de l’inhibiteur et du temps d’immersion
IV.2.1.2. Évolution du pH dans la solution d’étude
IV.2.1.3. Effets de la Température
IV.2.1.4. Isotherme d’interaction
IV.2.2. Mesures électrochimiques
IV.2.2.1. Polarisation potentiodynamique
IV.2.2.2. Spectroscopie d’impédance électrochimique (EIS)
IV.2.3. Comparaison des résultats obtenus
IV.3. Étude de l’amorçage de la corrosion et effet des inhibiteurs testés
IV.3.1. Détermination de la (Ccrit) et effet du DMEA
IV.3.2. Effet des inhibiteurs de corrosion à base de phosphate sur la (Ccrit)
IV.3.3. Récapitulation des résultats
IV.3.4. Prédiction de la durabilité d’une structure en béton armé, exemple
IV.4. Conclusion
CHAPITRE V. AMORÇAGE ET INHIBITION DE LA CORROSION DE L’ACIER DANS LE BÉTON
V.1. Introduction
V.2. Effets des inhibiteurs testés sur les propriétés du béton
V.2.1. Caractérisation à l’état frais
V.2.2. Caractérisation à l’état durci
V.2.2.1. Résistance à la compression et porosité accessible à l’eau
V.2.2.2. Coefficient de diffusion effectif (Deff)
V.2.2.3. Isothermes d’interaction
V.3. Amorçage de la corrosion de l’acier dans le béton armé, et effet des inhibiteurs testés
V.3.1. Évaluation du temps d’initiation de la corrosion
V.3.1.1. Mesures du potentiel de corrosion (Ecorr)
V.3.1.2. Mesures de la résistance de polarisation linéaire (RPL)
V.3.2. Détermination de la valeur de la concentration critique en chlorures « Ccrit »
V.4. Étude de la pénétrabilité du DMEA à travers le béton
V.4.1. Mesures du potentiel de corrosion (Ecorr)
V.4.2. Mesures de la résistance de polarisation linéaire (RPL)
V.4.3. Constats et discussion
V.5. Conclusion
CONCLUSION GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES ANNEXES
