Vieillissement de bétons armés d aciers inoxydables en enceinte climatique et en exposition maritime.
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- Lionel Grenier
- il y a 6 ans
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1 Vieillissement de bétons armés d aciers inoxydables en enceinte climatique et en exposition maritime. Auteurs : Eric Chauveau (Ugitech) V. Bouteiller (Ifsttar) T. Chaussadent (Ifsttar) N. Coulaty Chin (Ifsttar) R.P. Martin (Ifsttar) Colloque Le Pont Octobre 2017
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4 OBJECTIFS DE L ETUDE Comparer la résistance à la corrosion d'armatures en acier carbone et en aciers inoxydables dans un milieu fortement chloruré, dans deux situations (à l'aide de techniques non destructives) Etat d avancement après 4 ans 1. ARMATURES DANS BETON PLACEES EN ENCEINTE CLIMATIQUE DEPUIS NOVEMBRE 2013 Formulation du béton Prismes cf. programme ANR Applet mais 8%w Cl- au gâchage (Ciment Portland, e/c = 0,7) Armatures / fil lisse Acier C (FeE235) Inox martensitique (12%Cr) Inox Lean Duplex (22%Cr 2%Ni) Inox Lean Duplex (23%Cr 4%Ni) Inox Duplex (22%Cr 5%Ni 3%Mo) Exposition contrôlée température = 45 C et HR = 92%
5 OBJECTIFS DE L ETUDE Comparer la résistance à la corrosion d'armatures en acier carbone et en aciers inoxydables dans un milieu fortement chloruré, dans deux situations (à l'aide de techniques non destructives) Etat d avancement après 4 ans 2. ARMATURES DANS BETON PLACEES DANS LE PORT DE LA ROCHELLE EN ZONE DE MARNAGE DEPUIS AVRIL 2013 Formulation du béton Poutrelles cf. programme VN Ciment CEM I 52,5 N CE CP2 NF ; granulats Palvadeau ; e/c = 0,7 Armature Acier C (FeE500) Inox Lean Duplex (23%Cr 4%Ni) Exposition naturelle : maritime (port de La Rochelle)
6 ARMATURES DANS BETON PLACEES EN ENCEINTE CLIMATIQUE (45 C et 92% HR) DEPUIS NOVEMBRE Prismes en béton armé (dimensions = 150x50x50 mm³). Suivi de la corrosion par des méthodes non destructives o Observations visuelles o Mesures électrochimiques potentiel de corrosion Ecorr, résistance de polarisation linéaire et impédance o Calcul du courant de corrosion Icorr
7 1. ARMATURES DANS BETON PLACEES EN ENCEINTE CLIMATIQUE (45 C et 92% HR) DEPUIS NOVEMBRE 2013 SUIVI DU POTENTIEL DE CORROSION (mv/ecs) 8% Cl- Ecorr (mv,ecs) Ecorr < < Ecorr < < Ecorr (Acier C ASTM RILEM) carbone au d'exposition Probabilité de corrosion Probable (>90%) Incertaine Peu probable (<10%) Ecorr stable pour duplex, -100 à -200 mv/ecs Ecorr diminue au fil du temps, pour atteindre -400 mv/ecs début 2017, valeur mesurée sur l acier début Les prismes en acier carbone se sont désolidarisés au bout d un an environ à cause de la formation des produits de corrosion
8 1. ARMATURES DANS BETON PLACEES EN ENCEINTE CLIMATIQUE (45 C et 92% HR) DEPUIS NOVEMBRE 2013 SUIVI DU COURANT DE CORROSION (µa/cm²) 8% Cl- Icorr très faible pour les duplex = 0,005 µa/cm 2 Icorr augmente 0,2µA/cm2 ; la corrosion semble démarrer Les prismes en acier carbone se sont désolidarisés au bout d un an environ à cause de la formation des produits de corrosion Icorr (µa/cm²) 1 < Icorr 0,5 <Icorr < 1 0,1 < Icorr < 0,5 Icorr < 0,1 Vcorr (µm/an) Vcorr > 10 5 < Vcorr < 10 1 < Vcorr < 5 Vcorr < 1 Niveau de corrosion Elevé Modéré Faible Négligeable
9 1. ARMATURES DANS BETON PLACEES EN ENCEINTE CLIMATIQUE (45 C et 92% HR) DEPUIS NOVEMBRE 2013 OBSERVATIONS VISUELLES Mois Prismes C (8%Cl-) Prismes C APPLET (3%Cl-) Prismes martensitique Prismes duplex Prismes duplex Prismes duplex Aucun signe de corrosion Aucun signe de corrosion 6 12 Rouille + Fissures Fissures 18 Tous les prismes désolidarisés Fissures Prismes désolidarisés Tous les prismes désolidarisés Aucun signe de corrosion Rouille Aucun signe de corrosion Aucun signe de corrosion Aucun signe de corrosion La rouille apparaît sur 3/10 prismes (sur le côté du prisme dans la partie du fil non enrobé de béton) : la rouille fait cloquer la résine.
10 2. ARMATURES DANS BETON PLACEES DANS LE PORT DE LA ROCHELLE EN ZONE DE MARNAGE DEPUIS AVRIL 2013 Formulation du béton Ciment : CEM I 52,5 N CE CP2 NF ; granulats : Palvadeau ; e/c = 0,7 Armature Acier C (FeE500) Inox Lean Duplex (23%Cr 4%Ni) Zone de marnage
11 P o te n tie l lib re m o y e n (m V, E C S ) P o te n tie l lib re m o y en (m V, E C S ) SUIVI DU POTENTIEL DE CORROSION (mv/ecs) Acier C C- Evolution du Ecorr moyen = f (temps) Lean Duplex Evolution du Ecorr moyen = f (temps) Durée d'exposition à La Rochelle (mois) Durée d'exposition à La Rochelle (mois) 42
12 ico rr m o y e n (µ A /c m ²) SUIVI DU COURANT DE CORROSION (µa/cm²) Acier C Lean duplex Duplex Evolution du icorr moyen = f (temps) 10,00 1,00 0,10 0, Durée d'exposition à La Rochelle (mois) Icorr = 3,6 µa/cm2 corrosion modérée à assez forte suivant classification RILEM ; aucune fissuration du béton n est visible. Les extrémités en dehors du béton sont rouillées. Acier C (25 mois) Le courant de corrosion de 0,3 µa/cm2 est 10 fois inférieur à celui de l acier carbone. Duplex (25 mois) 42
13 CONCLUSION Test Matériaux Potentiel de corrosion (mv/ecs) Moyenne Densité de courant de corrosion (µa/cm²) Moyenne 1 2 Fil lisse dans prisme de béton gâché avec 8% de Cl- en poids Armatures HA dans poutrelles en béton Après 39 mois de vieillissement en enceinte climatique à 45 C et HR92% Acier C (12 mois) Après 42 mois d exposition en zone de marnage à La Rochelle Acier C cranté cranté ,01 3,6 0,3 L étude se poursuit
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