LA CARBONATATION DES BÉTONS OU LE CANCER DU BÉTON
La carbonatation est une pathologie qui dégrade les structures d’ouvrage en béton. La carbonatation dégrade les bétons armés et est notamment responsable de la mise à nu de leurs armatures en acier.
Dominique Boussuge, Expert Technique et Scientifique en ouvrages bâtis vous explique
Un béton jeune possède un pH élevé qui est autour de 12 à 13. Cette alcalinité conduit à la formation, à la périphérie des armatures, d’une couche quasiment impénétrable d’hydroxydes de fer isolant l’acier et enrayant le processus de corrosion. On parle de passivation de l’acier.
Un béton exposé à l’air libre est soumis à un processus de vieillissement qui résulte de la réaction du dioxyde de carbone (CO2) de l’air avec les constituants alcalins du matériau. Cette réaction est appelée carbonatation.
La carbonatation des bétons entraîne des problèmes de résistance du béton et conduit l’ouvrage à son instabilité.
Les aciers mis à nu, gonflent sous l'effet de la corrosion et font éclater le béton d'enrobage. Le Béton subit aussi des dégradations à cause de différents facteurs physico-chimiques et environnementaux.
QUELLE EST L’ORIGINE DE LA CARBONATATION DES BÉTONS ?
On trouve l’origine de la carbonatation du béton soit dans un problème de formulation du béton, soit par le vieillissement du matériau ou soit par une forte agression de l’environnement.
Le mélange du ciment, de l’eau, de l’acier, des adjuvants chimiques et du CO2 contenus dans le béton entraine une réaction chimique débouchant sur la carbonatation.
Le béton se carbonate et entraîne la corrosion des armatures de la structure. Plusieurs autres facteurs peuvent causer la carbonatation du béton, à savoir le mode de fabrication du béton par la présence de chlorures, d’hydrate de chaux, d’humidité environmental , la température et la pollution.
PEUT-ON MESURER LA PROFONDEUR DE CARBONATATION ?
La carbonatation est un phénomène lent et non linéaire dans le temps. La profondeur de carbonatation est de l’ordre de 4 mm après 2 ans, 10 mm après 8 ans, 20 mm après 25 ans. (ces valeurs sont données à titre indicatif).
QUEL EST LE BON ENROBAGE D’UN ACIER ?
L’enrobage des aciers dépend de son milieu de vie :
- 5 cm pour les ouvrages exposés aux embruns ou brouillard salins, et ceux exposés aux atmosphères très agressives comme les milieux marin ;
- 3 cm pour les parois soumises à des actions agressives, ou des intempéries, ou des condensations comme les milieux urbain;
- 2 cm pour des parois situées dans des lieux couverts et clos et qui ne seraient pas exposées aux condensations.
Attention ! Ces valeurs sont des minimums sans tolérance.
QUELLES SONT LES CONSÉQUENCES DE LA CARBONATATION SUR DES OUVRAGES EN BETON ?
La carbonatation du béton influe sur la résistance et la durée de vie d’une structure en béton.
On peut détecter des signes de carbonatation sur la surface du béton de la structure comme les épaufrures, ou les éclatements de béton.
Ce phénomène peut entraîner l’effondrement de l’ouvrage en béton qui ne possède plus aucune résistance .
QUELLES SONT LES MÉTHODOLOGIES DE REPRISES ?
- Sondez les surfaces de l’ouvrage à réparer pour détecter les zones de béton sonnant creux, peu résistantes ou non adhérentes
- Purgez les parties de béton défectueuses.
- Dégagez complètement les armatures oxydées
- Éliminez la rouille par un brossage métallique.
- Passivez les aciers par l’application d’un revêtement anticorrosion. Ceux-ci sont composés d’une couche d’accrochage en résine époxy sans solvant ainsi que de deux couches de résines époxy souples que l’on applique sur la partie dégradée.
- Réenrober l’acier avec des mortiers spéciaux de réparation
- Appliquez un inhibiteur de corrosion sur les surfaces en béton