Pourquoi les chlorures corrodent-ils les armatures ?
Parce qu'ils attaquent la couche passive de l'acier par piqûres, sans avoir besoin de faire chuter le pH. Le seuil de déclenchement est de l'ordre de 0,4 à 0,5 % du poids du ciment — et il est atteint plus vite si le béton est déjà carbonaté.
Où le problème se pose
L'action des chlorures est propre à certains environnements : les ouvrages soumis aux sels de déverglaçage, et ceux situés en site maritime — zone de marnage, surfaces soumises aux embruns. Ailleurs, la question ne se pose pas.
Un mécanisme différent de la carbonatation
Les ions chlorure migrent par capillarité, franchissent la zone d'enrobage, atteignent les armatures et attaquent la couche passive par un mécanisme de piles électrochimiques.
La corrosion est d'abord ponctuelle — des piqûres — puis se propage à toute la surface de l'acier. C'est ce qui la rend redoutable : une piqûre réduit localement la section d'une barre sans qu'aucun signe extérieur n'apparaisse, alors que la corrosion généralisée fait éclater le béton et se voit.
Le seuil de dépassivation
La corrosion s'amorce dès que la teneur en chlorure au niveau des armatures atteint un seuil, de l'ordre de 0,4 % à 0,5 % du poids du ciment.
Deux précisions comptent :
- ce seuil dépend du pH de la solution interstitielle ;
- il est atteint plus rapidement si le béton est carbonaté.
Carbonatation et chlorures ne sont donc pas deux pathologies indépendantes : la première aggrave la seconde. Un ouvrage en bord de mer et abrité de la pluie cumule les deux mécanismes.
Ce qui commande la vitesse de pénétration
La porosité du béton, et elle décroît avec le rapport E/C. C'est le même levier que pour la carbonatation : un béton compact résiste aux deux.
Pourquoi le béton éclate
Les oxydes de fer sont plus volumineux que l'acier dont ils proviennent. En se formant, ils génèrent des contraintes internes qui peuvent dépasser la résistance en traction du béton d'enrobage.
D'où les trois manifestations visibles — éclatement localisé, traces de rouille en surface, décollement du béton d'enrobage — et les deux conséquences structurelles : la réduction de la section efficace de l'armature, et la perte de son adhérence au béton. La seconde est souvent oubliée alors qu'elle compromet le fonctionnement même du béton armé.
La condition de la protection naturelle
Le T48 conclut par une réserve à connaître : les enrobages et les caractéristiques de béton préconisés suffisent à protéger les aciers pendant la durée de service escomptée « sous réserve d'une mise en œuvre soignée ». La durabilité se prescrit sur le papier et se gagne sur le chantier.
Textes de référence
- Cimbeton, collection technique T48, « Bétons et ouvrages d'art : durabilité », chapitre 8 — action des chlorures et effets de la corrosion
- NF EN 206/CN — classes d'exposition XD (chlorures non marins) et XS (chlorures marins)
Les références sont citées pour vous permettre de les consulter. Le texte des normes est protégé et n'est pas reproduit ici.
Mettre cette notion en pratique
Les exercices corrigés qui appliquent exactement ce qui précède.