Modélisation de la phase d’initiation de la corrosion des aciers dans le béton

Abstract

La corrosion des armatures dans le béton armé est due à l’action des agents agressifs comme les ions chlorures, le dioxyde de carbone et l’humidité. Un modèle physico-chimique est proposé pour décrire la pénétration de ces agents pendant la phase d’initiation de la corrosion jusqu’à la dépassivation de l’acier. Afin d’identifier clairement les paramètres de transport de ce modèle physico-chimique macroscopique, une démarche multi-échelle est mise en œuvre pour rendre compte de la diffusion dans les bétons. Cette démarche repose sur une description détaillée de la microstructure du béton (constituants et morphologie) par des méthodes de changement d’échelle. Cette approche se veut la plus exhaustive possible avec la prise en compte explicite de l’influence du rapport eau sur liant de la pâte de ciment, des propriétés des granulats et de la zone de transition entre la pâte et les granulats. Après identification de tous les paramètres d’entrée, le modèle physico-chimique macroscopique est utilisé pour évaluer la durée de vie d’un béton soumis au couplage carbonatation/chlorures en milieu insaturé. Suite à une validation du modèle par comparaison à des résultats expérimentaux, plusieurs applications de ce modèle sont présentées.