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Détection précoce de la corrosion

Face à la corrosion des fers à béton, l'électrochimie permet la mise au point de méthodes de mesures in situ simples, rapides, non-destructives et très fines.

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Le 25 janvier, la Grande Arche de la Défense à Paris a accueilli le séminaire « Electrochimie et béton armé » : l'occasion pour les chercheurs d'échanger leur expérience et de faire état de l'avancement de leurs travaux.

Du côté des soins à apporter au béton malade de corrosion, pas beaucoup de nouveautés. En revanche, le diagnostic précoce de cette attaque a fait l'objet de plusieurs communications.

Emission acoustique

L'une d'entre elles porte sur l'étude de la corrosion des armatures et des câbles de précontrainte grâce à la technique d'émission acoustique. Cette technique est déjà couramment utilisée dans l'industrie pétrolière et chimique sur les structures métalliques.

Développée en collaboration avec l'industrie chimique pour les structures en béton armé, elle a pour but de détecter très tôt la propagation de corrosion localisée, de type piqûre, fissuration sous contrainte et crevasse. Car les émissions acoustiques créent des ondes élastiques transitoires lorsqu'elles se heurtent à un défaut évolutif d'une structure, quel qu'en soit le matériau. Mais elles ne détectent que les défauts qui évoluent : faire deux essais proches, donc sans laisser le temps à la corrosion de progresser, est vain. Il faut alors mettre en place des mesures périodiques.

Des essais sur un toron à sept fils ont été menés au Laboratoire central des ponts et chaussées de Nantes, sous une contrainte constante de 1 000 MPa. Pour corser le problème, le toron a été immergé dans une solution agressive. Les premiers signaux d'émission acoustique - et donc de corrosion active - ont été détectés au bout de trente-cinq jours, mais il a fallu attendre le 63e jour pour que le toron se rompe.

Détection au radar

Cette méthode est plutôt efficace, puisque la détection de la corrosion se fait de manière précoce et qu'elle a permis de localiser la corrosion en une heure à peine. Ces résultats promettent une utilisation in situ des émissions acoustiques pour la détection précoce de la corrosion active.

Une autre méthode est à l'étude dans le laboratoire « Matériaux et durabilité des constructions » de l'Insa (Institut national des sciences appliquées) de Toulouse. Et cette fois, elle fait appel au radar. Celui-ci émet des ondes électromagnétiques et enregistre la réponse de la structure. Son utilisation dans le béton a été rendue possible par le développement récent d'antennes haute résolution, qui améliorent la qualité du signal émis. Les atténuations et déformation du signal sont donc fonction du béton seul, et plus précisément de sa teneur en eau et de la présence de chlorures. Ces variations de signal permettent de dresser une carte des contrastes électriques au sein du béton, qui sont autant de zones où la corrosion est probable.

Les essais ont été menés sur une dalle de tablier de pont, avec un déplacement continu des antennes au contact avec la dalle. Les résultats sont en accord avec une campagne de mesure simultanée menée avec des méthodes reconnues (cartographie de potentiel d'électrode), ce qui a permis de valider l'utilisation du radar pour la détection de la corrosion des fers à béton.

DESSIN :

Probabilité de corrosion des armatures

Cartographie radar de la probabilité de corrosion d'un tablier de pont (vue de dessus).

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