dégradation et corrosion des armatures et modes de réparation

Réparation du béton au mortier hydraulique

Cause majeure de dégradation du béton armé, la corrosion des armatures peut être due à un phénomène de carbonatation. Elaboré dans le cadre de la Guidance technologique “Réparation du béton” subsidiée par les Régions wallonne et flamande, le présent article évoque la technique de réparation au mortier hydraulique.

1. Le béton dégradé par la corrosion des armatures

Deux mécanismes principaux sont à l'origine de la corrosion des aciers dans le béton :

• la carbonatation du béton
• la présence de chlorures provenant de l'environnement (sels de déneigement, ...) ou mixés dans le béton (adjuvants, ciment, …). exemple : en milieu maritime ou montagneux. Cela est lié
  dans les deux cas à la présence des chlorures (provenant respectivement de l'eau
  de mer et des sels de déverglaçage).  

Chacun de ces mécanismes requiert une technique de réparation spécifique. Il importe dès lors d'identifier les causes de dégradation lors d'une inspection préliminaire.

2. La réparation au mortier hydraulique

Les recommandations ci-après sont empruntées au Guide d'agrément G0007 “Mortiers de réparation à base de liants hydrauliques”. Les travaux se déroulent en plusieurs phases.

2.1. Préparation du support

Les zones à réparer, d'abord sondées, sont marquées dans les cas suivants :

• si leur surface présente des défauts ou des dégradations
• si elles rendent un son creux
• si les caractéristiques mécaniques de la couche d'enrobage sont insuffisantes.

Les zones ainsi répertoriées sont délimitées par un trait de scie d'au moins 5 mm de profondeur, perpendiculaire à la surface de l'élément et suivant un tracé polygonal. Si Dmax s'élève au moins à 2 mm, la profondeur du trait de scie sera au minimum égale à 3Dmax (Dmax étant le diamètre maximal des granulats du mortier).

La profondeur à laquelle le béton doit être décapé au voisinage des armatures en cas de dépassivation par carbonatation est fonction de l'enrobage des armatures :

• si l'enrobage final après réparation est supérieur à 20 mm et si la périphérie de l'armature se trouve en majeure partie dans la zone non carbonatée, il n'est pas nécessaire de dégager entièrement l'armature. La moitié de la surface de l'acier est dégagée (fig. 1)
• si l'enrobage final après réparation est supérieur à 20 mm et si la périphérie de l'armature se trouve majoritairement en zone carbonatée, l'armature doit être complètement dégagée (cf. figure 2)
• si l'enrobage est inférieur à 20 mm, l'armature doit également être complètement dégagée comme le montre la figure 3.

Si l'armature passe, dans le sens longitudinal, d'une zone carbonatée à une zone non carbonatée, le décapage s'opère jusqu'à la zone non carbonatée, sur une longueur égale au diamètre de l'armature, avec un minimum de 20 mm.

Après décapage, la surface du béton sera débarrassée des traces d'huile, de graisse, de laitance et des granulats non adhérents, de façon à obtenir une rugosité suffisante et à garantir l'adhérence du mortier de ragréage. Cette élimination peut s'opérer par un grenaillage des zones à réparer, lesquelles sont ensuite dépoussiérées à l'aide d'air comprimé exempt d'huile.

2.2. Mise en place du mortier

Le support est humidifié au moins deux heures avant l'application du mortier. Au moment de l'application, le support doit être humide, mais ne peut présenter un aspect brillant. La méthode de réparation varie en fonction de l'enrobage exigé a posteriori :

• si l'enrobage est supérieur à 20 mm, un mortier de ragréage conforme aux prescriptions du Guide d'agrément G0007 suffit
• si l'enrobage varie de 10 à 20 mm, toute la périphérie de l'armature doit être traitée au moyen d'une couche de protection anticorrosion, les propriétés passivantes du mortier de ragréage pouvant être insuffisantes
• si l'enrobage est inférieur à 10 mm, on applique à la fois une couche de protection anticorrosion sur toute la périphérie de l'armature, un mortier de ragréage et un revêtement de protection complémentaire sur toute la surface.

Enfin, la cure du mortier doit être assurée de façon à obtenir les propriétés escomptées : résistance mécanique, caractéristiques de durabilité (résistance à la carbonatation, ...).

3. Conclusion

Le choix de la technique de réparation doit reposer sur une étude préalable permettant d'identifier les causes des dégradations, et sur une bonne préparation des zones à réparer. Les dispositions du Guide d'agrément G0007 peuvent servir de référence à cet effet. Le choix d'un mortier de ragréage et d'un revêtement de protection adéquats constitue la seconde condition pour obtenir un résultat durable.

Valérie Pollet, ir., Josse Jacobs, ing., & Jef Van Gastel, ir., conseillers technologiques