Projet de Fin d’Études -...

INSA DE STRASBOURG – SPÉCIALITÉ GENIE CIVIL

Projet de Fin d’Études Réhabilitation d’ouvrages en béton armé

Du diagnostic au confortement

Lorry-Alan MOALIC, élève ingénieur de 5ème année

ANNEXE 1 : Fiches réhabilitation

Rapport intermédiaire n°2 MOALIC Lorry-Alan

GC5 CO

RÉHABILITATION D’OUVRAGES

EN BETON ARME

DU DIAGNOSTIC AU CONFORTEMENT

RECUEIL DE FICHES MÉTHODOLOGIQUES

DIAGNOSTIC, RÉPARATION, PROTECTION

VERSION 1 JUIN 2011

Technoparc 2

29 route de la Wantzenau

67800 HOENHEIM

Tél. 03 88 81 20 50 – Fax. 03 88 81 21 50

[email protected]

FICHES REHABILITATION D’OUVRAGES EN BETON ARME

SOMMAIRE :

FICHES DIAGNOSTIC

DIA 1 : Inspection visuelle

DIA 2 : Analyse du ferraillage

DIA 3 : Mesure du potentiel de corrosion

DIA 4 : Essai sclérométrique

DIA 5 : Carottage d’éléments en béton armé

DIA 6 : Mesure du front de carbonatation

DIA 7 : Auscultation sonique

FICHES RÉPARATION

REP 1 : Ragréage

REP 2 : Béton projeté

REP 3 : Tissus de fibre de carbone

FICHE PROTECTION

PRO 1 : Extraction des chlorures

PRO 2 : Inhibiteurs de corrosion

PRO 3 : Ré-alcalinisation

PRO 4 : Revêtement imperméabilisant

PRO 5 : Protection cathodique

FICHE DIAGNOSTIC

1. Introduction :

Le principe du diagnostic visuel est d’aller sur site et d'analyser chaque élément de la structure en

détail. Cela permet dans un premier temps de connaitre les

chaque élément et aussi les matériaux constitutifs. Cela permet d’évaluer le comportement global

de l’ouvrage, de connaitre les éléments porteurs ainsi que l’acheminement des charges dans la

structure. Dans un second temps,

présentent sur la structure.

2. Objectif du diagnostic visuel

Le diagnostic visuel doit permettre de

- Qualifier les désordres, car chaque type à une origine et des conséquences particulières.

Déterminer les caractéristiques d’une pathologie permet de savoir quel type de traitement

sera nécessaire afin de stopper le phénomène.

- Quantifier les désordres, car selon son ampleur des méthodes de réparation plus ou moins

lourdes seront à envisager.

- Localiser les désordres afin de pouvoir déterminer son origine et ainsi agir à la source du

problème. S’il est seulement prévu de réparer l’élément sans s’attaquer à ce qui engendre la

pathologie, la réparation ne sera pas pérenne et l’on verra rapidement a

nouvelles pathologies similaires.

3. Matériel nécessaire

Les outils indispensables pour mener à bien une inspection visuelle sont les suivants

- Un appareil photo

- Un mètre

- Un distancemètre

- Un pied à coulisse

- Un fissuromètre (réglette en

que l’on place successivement sur la fissure à observer pour estimer sa largeur)

- Le nécessaire pour prendre des notes

4. Les pathologies à répertorier

Les principaux désordres rencontrés pour l

- Les fissures, avec leur ouverture et leur longueur

- Les fractures, avec leur ouverture, décalage ou rejet

- La présence de coulures de calcite

- Les zones d’altération superficielles et profondes

- Les zones humides ainsi que les

- Les zones de faïençage

FICHE DIAGNOSTIC Inspection visuelle


détail. Cela permet dans un premier temps de connaitre les caractéristiques géométriques de



structure. Dans un second temps, il est nécessaire de répertorier les différentes pathologies

Objectif du diagnostic visuel :

Le diagnostic visuel doit permettre de :

Qualifier les désordres, car chaque type à une origine et des conséquences particulières.


sera nécessaire afin de stopper le phénomène.

Quantifier les désordres, car selon son ampleur des méthodes de réparation plus ou moins

lourdes seront à envisager.

ocaliser les désordres afin de pouvoir déterminer son origine et ainsi agir à la source du


pathologie, la réparation ne sera pas pérenne et l’on verra rapidement a

nouvelles pathologies similaires.

Matériel nécessaire :

Les outils indispensables pour mener à bien une inspection visuelle sont les suivants

Un fissuromètre (réglette en plastique transparente munie de traits de largeurs calibrées


Le nécessaire pour prendre des notes

Les pathologies à répertorier :

Les principaux désordres rencontrés pour les structures en béton armé sont les suivants

avec leur ouverture et leur longueur

avec leur ouverture, décalage ou rejet

La présence de coulures de calcite

Les zones d’altération superficielles et profondes

ainsi que les zones de mousses ou de végétation

DIA 1

1/2


caractéristiques géométriques de



il est nécessaire de répertorier les différentes pathologies

Qualifier les désordres, car chaque type à une origine et des conséquences particulières.


Quantifier les désordres, car selon son ampleur des méthodes de réparation plus ou moins

ocaliser les désordres afin de pouvoir déterminer son origine et ainsi agir à la source du


pathologie, la réparation ne sera pas pérenne et l’on verra rapidement apparaitre de

Les outils indispensables pour mener à bien une inspection visuelle sont les suivants :

transparente munie de traits de largeurs calibrées


es structures en béton armé sont les suivants :

FICHE DIAGNOSTIC

- Les éclats de béton en formation ou profonds

- Les zones de ségrégation

Il est nécessaire de répertorier tous ces éléments sur des plans, soit ex

un dossier photographique des principaux désordres afin de pouvoir les visualiser au mieux.

5. Travail de synthèse

Les pathologies rencontrées lors du diagnostic visuel sont généralement recensées dans un tableau

de type :

Localisation

Poutre A1-2 Face Est : Décollement avec aciers apparents

20 cm, profondeur 0 à 4 cm.

Poteau C3 Face Ouest : Fissure transversale

cm

Il est possible de classer les éléments selon la gravité de leur pathologie

- Indice A : Pas de défauts apparents.

- Indice B : Défauts sans conséquence importante autres qu’esthétique.

- Indice C : Défauts qui indiquent qu’une évolution risque de se faire anorma

défauts doivent être surveillés.

- Indice D : Défauts révélateurs de dégradation, ils sont rangés en deux classes

o DA : Défauts qui indiquent un début d’évolution. Ils doivent être surveillés

régulièrement et des mesures doivent être prises en cas d’évolution.

o DB : Défauts qui indiquent une évolution avancée. Des mesures de renforcement ou

de remplacement doivent être pris

- Indice E : Défauts qui traduisent de façon très nette une modification du comportement de

la structure et qui mettent en cause la durée de vie de l’ouvrage. Des mesures doivent être

prises dans les plus brefs délais.

- Indice F : Défauts indiquant la pro

d’utilisation, soit la mise hors service de l’ouvrage.

De même il est possible de classer le site dans sa globalité afin de donner une vision d’ensemble de

l’état de la structure au maître d’ouvr

- Indice 1 : Site en état neuf ou quasi neuf, aucun travaux n’est à prévoir à moyen termes.

- Indice 2 : Site en très bon état général, quelques points à surveiller.

- Indice 3 : Site en bon état, quelques travau

- Indice 4 : Site en état moyen, travaux à prévoir à moyen termes et surveillance conseillée.

- Indice 5 : Site dégradé, travaux à court termes à prévoir.

- Indice 6 : Site très dégradé, travaux d’urgences à prévoir, site prio

FICHE DIAGNOSTIC Inspection visuelle

Les éclats de béton en formation ou profonds et s’il y a présence d’aciers apparents

Les zones de ségrégation

Il est nécessaire de répertorier tous ces éléments sur des plans, soit existant soit à créer, et de créer


Travail de synthèse :


Description du désordre

: Décollement avec aciers apparents ; hauteur 12 cm, largeur

20 cm, profondeur 0 à 4 cm.

: Fissure transversale ; épaisseur 0,5 à 2 mm, longueur 50

est possible de classer les éléments selon la gravité de leur pathologie :

Pas de défauts apparents.

Défauts sans conséquence importante autres qu’esthétique.

Défauts qui indiquent qu’une évolution risque de se faire anorma

défauts doivent être surveillés.

Défauts révélateurs de dégradation, ils sont rangés en deux classes

Défauts qui indiquent un début d’évolution. Ils doivent être surveillés


Défauts qui indiquent une évolution avancée. Des mesures de renforcement ou

de remplacement doivent être prises.

Défauts qui traduisent de façon très nette une modification du comportement de


prises dans les plus brefs délais.

Défauts indiquant la proximité d’un état limite et nécessitant soit une restriction

d’utilisation, soit la mise hors service de l’ouvrage.


l’état de la structure au maître d’ouvrage. Il peut être classé de la manière suivante

Site en état neuf ou quasi neuf, aucun travaux n’est à prévoir à moyen termes.

Site en très bon état général, quelques points à surveiller.

Site en bon état, quelques travaux à prévoir à moyen ou long termes.

Site en état moyen, travaux à prévoir à moyen termes et surveillance conseillée.

Site dégradé, travaux à court termes à prévoir.

Site très dégradé, travaux d’urgences à prévoir, site prioritaire.

DIA 1

2/2

et s’il y a présence d’aciers apparents

istant soit à créer, et de créer



Photo

n°

; hauteur 12 cm, largeur 1

; épaisseur 0,5 à 2 mm, longueur 50 8

Défauts qui indiquent qu’une évolution risque de se faire anormalement. Ces

Défauts révélateurs de dégradation, ils sont rangés en deux classes :

Défauts qui indiquent un début d’évolution. Ils doivent être surveillés


Défauts qui indiquent une évolution avancée. Des mesures de renforcement ou

Défauts qui traduisent de façon très nette une modification du comportement de


ximité d’un état limite et nécessitant soit une restriction


age. Il peut être classé de la manière suivante :

Site en état neuf ou quasi neuf, aucun travaux n’est à prévoir à moyen termes.

x à prévoir à moyen ou long termes.

Site en état moyen, travaux à prévoir à moyen termes et surveillance conseillée.

ritaire.

FICHE DIAGNOSTIC

ANALYSE DU FERRAILLAGE

1. Introduction :

Cette fiche présente le principe et le mode opératoire de l’analyse du ferraillage d’un élément en

béton armé à l’aide d’un pachomètre type Ferroscan.

2. Principe du fonctionnement de l’appareil

Ce type de pachomètre permet la détection du ferraillage sans être destructif pour la structure. Ces

mesures sont possibles grâce à l’aide d’un flux magnétique émis par l’appareil. L’appareil détecte la

diffusion de ce champ magnétique ainsi que les modifications de la résonance magnétique induite

par la présence d’aciers. Ainsi l’appareil mesure la variation électro

d’éléments ferromagnétiques, les armatures.

Cet outil permet d’estimer l’enrobag

armature est de diamètre important, plus le signal reçu par l’appareil sera important. A contrario,

plus l’épaisseur d’enrobage sera importante, plus le signal sera faible. C’est pour cette raison

profondeur d’auscultation avec cet appareil

des armatures situées a une profondeur inférieure à dix voir douze centimètres.

Réponse en fonction de la densité d’acier

3. Utilisation de l’appareil

Sur site, il existe principalement deux modes de mesure

- La détection par lignes

- La détection par fenêtres

La première méthode consiste à déplacer l’appareil perpendiculairement aux armatures que l’on

souhaite détecter.

FICHE DIAGNOSTIC



béton armé à l’aide d’un pachomètre type Ferroscan.

fonctionnement de l’appareil :



magnétique ainsi que les modifications de la résonance magnétique induite

par la présence d’aciers. Ainsi l’appareil mesure la variation électro-magnétique due à la présence

d’éléments ferromagnétiques, les armatures.

Cet outil permet d’estimer l’enrobage des armatures ainsi que leur diamètre. En effet, plus une


plus l’épaisseur d’enrobage sera importante, plus le signal sera faible. C’est pour cette raison

profondeur d’auscultation avec cet appareil est limitée. On estime que les résultats sont fiable pour


Réponse en fonction de la densité d’acier

pareil

Sur site, il existe principalement deux modes de mesure :

La détection par fenêtres (par image)


Sens de

Aciers non détectés

Aciers détectés

ANALYSE DU FERRAILLAGE DIA 2

1/3




magnétique ainsi que les modifications de la résonance magnétique induite

magnétique due à la présence

e des armatures ainsi que leur diamètre. En effet, plus une


plus l’épaisseur d’enrobage sera importante, plus le signal sera faible. C’est pour cette raison que la

. On estime que les résultats sont fiable pour



Sens de la détection linéaire

FICHE DIAGNOSTIC


La détection par lignes est très intéressante pour les éléments longs sur lesquels on souhaite avoir

une vision globale du ferraillage. En effet, les détections peuvent aller jusqu’à qu

longueur. Ce type de mesure permet d’obtenir les variations d’espacement des armatures ainsi que

les enrobages correspondants.

La seconde méthode consiste à détecter les aciers sur un carré de soixante centimètres de coté. Cela

par paliers de quinze centimètres, d’abord dans le sens transversal puis dans le sens longitudinal.

Cette méthode permet d’une part d’estimer le diamètre des aciers ainsi que les enrobages,

d’autre part de voir localement comment les aciers ont été assemblés. Cela trouve toute son utilité

pour voir le clavetage d’une poutre à un poteau par exemple.

4. Exploitation des mesures

Après extraction des données sur un ordinateur grâce au logiciel fourni avec l’appareil, il faut

exploiter les mesures effectuées sur site. Cette étape varie selon le type de mesures effectuées.

Pour la détection par ligne.

FICHE DIAGNOSTIC



une vision globale du ferraillage. En effet, les détections peuvent aller jusqu’à qu


détecter les aciers sur un carré de soixante centimètres de coté. Cela

de quinze centimètres, d’abord dans le sens transversal puis dans le sens longitudinal.

Cette méthode permet d’une part d’estimer le diamètre des aciers ainsi que les enrobages,

de voir localement comment les aciers ont été assemblés. Cela trouve toute son utilité

pour voir le clavetage d’une poutre à un poteau par exemple.

Exploitation des mesures



1

2

3

4

5 6 7 8


2/3


une vision globale du ferraillage. En effet, les détections peuvent aller jusqu’à quarante mètres de


détecter les aciers sur un carré de soixante centimètres de coté. Cela

de quinze centimètres, d’abord dans le sens transversal puis dans le sens longitudinal.

Cette méthode permet d’une part d’estimer le diamètre des aciers ainsi que les enrobages, et

de voir localement comment les aciers ont été assemblés. Cela trouve toute son utilité



FICHE DIAGNOSTIC


La détection par image.

Sur l’image ci-dessus on peut observer

plus proches de l’appareil, donc un enrobage moindre. Il y a donc deux lits d’armatures, la nappe

supérieure (en foncée) et la nappe inférieure (en claire

armatures dans les deux sens, leur diamètre ainsi que l’épaisseur d’enrobage des aciers.

5. Pour aller plus loin

Il n’existe actuellement aucune norme régissant ce type d’essai.

Voir les informations détaillées dans le manuel du Ferroscan ou pachomètre utilisé.

FICHE DIAGNOSTIC


observer des aciers plus foncés que d’autres, cela signifie qu’ils sont


(en foncée) et la nappe inférieure (en claire). De plus on peut voir l’espacement des


Pour aller plus loin

Il n’existe actuellement aucune norme régissant ce type d’essai.



3/3

des aciers plus foncés que d’autres, cela signifie qu’ils sont


). De plus on peut voir l’espacement des



FICHE DIAGNOSTICMesure du potentiel de corrosion

1. Le phénomène de corrosion des armatures

On distingue deux phases dans le phénomène de corrosion des armatures avec formation de rouille.

La première phase consiste à ce que le béton, initialement sain,

(dioxyde de carbone, chlorures,…) présents dans le milieu

dans le béton et l’altèrent. On appel

commence à partir du moment où le béton ne peut plus protéger les armatures contre ces éléments

agressifs. Ils sont à des concentrations suffisamment fortes pour enclencher le phénomène de

corrosion. Cette seconde phase est appelée phase de propagation de la corrosion. Lorsque le début

de la corrosion des armatures est amorcé, il y a une phase de dissolution de l’acier et une cr

de la rouille. Ce phénomène est expansif. De ce fait, des défauts visibles apparaissent à la surface du

béton tel que des fissures, des épaufrures, etc.

2. Principe de mesure du potentiel de corrosion des armatures

La mesure du potentiel de corros

de revêtement de surface pouvant agir comme isolant.

Il est tout d’abord nécessaire de mettre à nu une armature puis

millivoltmètre à haute impédance

aussi reliée à une autre borne du millivoltmètre. Elle est dite de référence car elle a un potentiel

constant du à un équilibre électrochimique. Il est important de veiller à ce que la jonction

béton et l’électrode soit humide afin d’établir la conduction électrique. Cela permet de diminuer la

résistance entre l’électrode de référence et le béton

l’électrolyte contenu dans l’électrode de référe

Une fois les branchements effectués

en déplaçant l’électrode de référence.

FICHE DIAGNOSTIC Mesure du potentiel de corrosion

des armatures

Le phénomène de corrosion des armatures :


La première phase consiste à ce que le béton, initialement sain, soit soumis à des éléments agressifs

(dioxyde de carbone, chlorures,…) présents dans le milieu environnant. Ces éléments pénètrent

dans le béton et l’altèrent. On appelle cette phase le stade d’incubation. La deuxième phase


entrations suffisamment fortes pour enclencher le phénomène de


de la corrosion des armatures est amorcé, il y a une phase de dissolution de l’acier et une cr


béton tel que des fissures, des épaufrures, etc.

Principe de mesure du potentiel de corrosion des armatures

La mesure du potentiel de corrosion ne peut se faire que si le ferraillage est continu et s’il n’y a pas

de revêtement de surface pouvant agir comme isolant.

Il est tout d’abord nécessaire de mettre à nu une armature puis de la connecter à une borne d’un

millivoltmètre à haute impédance. Une électrode de référence est placée sur le parement et est


constant du à un équilibre électrochimique. Il est important de veiller à ce que la jonction


résistance entre l’électrode de référence et le béton de même que le potentiel de jonction entre

l’électrolyte contenu dans l’électrode de référence et la solution interstitielle du béton.

effectués, il faut réaliser des mesures des potentiels des zones auscultées

en déplaçant l’électrode de référence.

Mesure du potentiels de corrosion

Mesure du potentiel de corrosion

DIA 3

1/2


soumis à des éléments agressifs

environnant. Ces éléments pénètrent

cette phase le stade d’incubation. La deuxième phase


entrations suffisamment fortes pour enclencher le phénomène de


de la corrosion des armatures est amorcé, il y a une phase de dissolution de l’acier et une croissance


Principe de mesure du potentiel de corrosion des armatures

ion ne peut se faire que si le ferraillage est continu et s’il n’y a pas

la connecter à une borne d’un

. Une électrode de référence est placée sur le parement et est


constant du à un équilibre électrochimique. Il est important de veiller à ce que la jonction entre le


que le potentiel de jonction entre

nce et la solution interstitielle du béton.

es potentiels des zones auscultées

FICHE DIAGNOSTICMesure du potentiel de corrosion

3. Exploitation des résultats

Selon la norme ASTM C876-91, en utilisant une électrode Cu/CuSO4 il y a une corrélation entre le

potentiel de corrosion mesuré et l’état d’avancement de la corrosion

- Si E > - 200 mV alors la corrosion est peu probable (probabilité inférieure à 10%)

- Si -350 < E < -200 mV alors la corrosion est possible (probabilité de cinquante pour

- Si E < - 350 mV alors la corrosion est très probable (probabilité de 50 à 90%)

Cependant il faut faire attention à ces chiffres car il y a plusieurs facteurs influant sur les résultats

- Selon l’hygrométrie de surface, il peut y avoir une diminution de 100 mV entre une mesure

sur surface humide et une mesure quand c’est sec

- Pour des milieux agressifs comme la présence de chlorures, la conductivité est augmentée

et les potentiels sont plus

- Lorsque le béton est carbonaté, les potentiels sont plus positifs.

De cette manière on obtient une cartographie des potentiels de corrosion de l’élément, cela permet

de déterminer les zones probables d’amo


Il n’existe actuellement aucune norme française régissant ce type de mesure dans les ouvrages en

béton armé. Il est possible de se reporter au document suivant

“Techniques électrochimiques pour mesurer la corrosion dans le béton” RILEM TC

FICHE DIAGNOSTIC Mesure du potentiel de corrosion

des armatures

Exploitation des résultats :

91, en utilisant une électrode Cu/CuSO4 il y a une corrélation entre le

potentiel de corrosion mesuré et l’état d’avancement de la corrosion :

200 mV alors la corrosion est peu probable (probabilité inférieure à 10%)

lors la corrosion est possible (probabilité de cinquante pour

350 mV alors la corrosion est très probable (probabilité de 50 à 90%)

Cependant il faut faire attention à ces chiffres car il y a plusieurs facteurs influant sur les résultats

Selon l’hygrométrie de surface, il peut y avoir une diminution de 100 mV entre une mesure

sur surface humide et une mesure quand c’est sec

Pour des milieux agressifs comme la présence de chlorures, la conductivité est augmentée

et les potentiels sont plus négatifs

Lorsque le béton est carbonaté, les potentiels sont plus positifs.

Principe des potentiels de corrosion


de déterminer les zones probables d’amorce de corrosion et d’envisager des solutions palliatives.

Pour aller plus loin :


béton armé. Il est possible de se reporter au document suivant :

“Techniques électrochimiques pour mesurer la corrosion dans le béton” RILEM TC

Mesure du potentiel de corrosion

DIA 3

2/2

91, en utilisant une électrode Cu/CuSO4 il y a une corrélation entre le

200 mV alors la corrosion est peu probable (probabilité inférieure à 10%)

lors la corrosion est possible (probabilité de cinquante pour cent)

350 mV alors la corrosion est très probable (probabilité de 50 à 90%)

Cependant il faut faire attention à ces chiffres car il y a plusieurs facteurs influant sur les résultats :

Selon l’hygrométrie de surface, il peut y avoir une diminution de 100 mV entre une mesure

Pour des milieux agressifs comme la présence de chlorures, la conductivité est augmentée


rce de corrosion et d’envisager des solutions palliatives.


“Techniques électrochimiques pour mesurer la corrosion dans le béton” RILEM TC-154-EMC

FICHE DIAGNOSTIC

1. Description du scléromètre

Sur la face cylindrique du scléromètre il y a

- Une règle de mesure avec indexe

- Un bouton poussoir à l’opposé de la règle de mesure

- Un abaque permettant le

Sur une des extrémités du scléromètre il y a une sonde.

2. Principe du scléromètre

Le principe de l’essai sclérométrique

résistance à la compression. Pour déterminer la dureté du béton, une bille d’acier est projeté

une sonde en contact avec l’ouvrage à inspecter. Lors de son rebond, la bille entraine un inde

coulissant sur la règle de mesure. Plus le rebond sera important, plus le matériau sera dur.

3. Mode opératoire :

Le mode opératoire de l’essai est le suivant

- Placer la sonde à l’endroit de la mesure,

- Presser l’appareil contre l’élément à ausculter ju

la bille,

- Presser le bouton poussoir,

- Tout en maintenant le bouton poussoir enfoncé, relâcher la pression exercée sur la sonde,

- La sonde reste bloquée, relâcher le bouton poussoir,

- Noter l’indice sclérométrique,

- Effectuer cette mesure 27 fois sur la zone d’ouvrage testé.

4. Interprétation des résultats

L’indice sclérométrique Is d’un élément ausculté est la médiane de 27 mesures effectuées sur la

zone d’ouvrage testé. Par report de l’indice sclérométrique

compression estimée de l’ouvrage considéré.

Nota : différents paramètres peuvent influer sur les résultats, tels que l’inclinaison du scléromètre

ou encore l’homogénéité du béton. Il peut être intéressant de c

de résistance à la compression sur des prélèvements de la zone étudiée.


Voir la norme NF EN 12504-2 : détermination de l’indice de rebondissement

FICHE DIAGNOSTIC Essai sclérométrique

Description du scléromètre :

Sur la face cylindrique du scléromètre il y a :

Une règle de mesure avec indexe

Un bouton poussoir à l’opposé de la règle de mesure

Un abaque permettant le calcul de la résistance du béton en fonction du rebond de la bille.

Sur une des extrémités du scléromètre il y a une sonde.

Principe du scléromètre :

Le principe de l’essai sclérométrique repose sur la corrélation entre la dureté d’un matériau et sa

résistance à la compression. Pour déterminer la dureté du béton, une bille d’acier est projeté

une sonde en contact avec l’ouvrage à inspecter. Lors de son rebond, la bille entraine un inde


Le mode opératoire de l’essai est le suivant :

Placer la sonde à l’endroit de la mesure,

Presser l’appareil contre l’élément à ausculter jusqu’au déclanchement de la projection de

Presser le bouton poussoir,

Tout en maintenant le bouton poussoir enfoncé, relâcher la pression exercée sur la sonde,

La sonde reste bloquée, relâcher le bouton poussoir,

Noter l’indice sclérométrique,

ectuer cette mesure 27 fois sur la zone d’ouvrage testé.

Interprétation des résultats :


zone d’ouvrage testé. Par report de l’indice sclérométrique sur l’abaque, on obtient la résistance à la

compression estimée de l’ouvrage considéré.

: différents paramètres peuvent influer sur les résultats, tels que l’inclinaison du scléromètre

ou encore l’homogénéité du béton. Il peut être intéressant de coupler ces résultats avec des essais

de résistance à la compression sur des prélèvements de la zone étudiée.


: détermination de l’indice de rebondissement

DIA 4

1/1

calcul de la résistance du béton en fonction du rebond de la bille.

repose sur la corrélation entre la dureté d’un matériau et sa

résistance à la compression. Pour déterminer la dureté du béton, une bille d’acier est projetée sur

une sonde en contact avec l’ouvrage à inspecter. Lors de son rebond, la bille entraine un indexe


squ’au déclanchement de la projection de

Tout en maintenant le bouton poussoir enfoncé, relâcher la pression exercée sur la sonde,


sur l’abaque, on obtient la résistance à la

: différents paramètres peuvent influer sur les résultats, tels que l’inclinaison du scléromètre

oupler ces résultats avec des essais

FICHE DIAGNOSTICCarottage d’éléments en béton armé

1. Introduction :

Le recours au carottage du béton armé peut avoir plusieurs objectifs.

- Tout d’abord dans un dallage afin de permettre la réalisation d’essais géotechniques sur le

sol en place tel que des pénétromètres dynamiques ou des tarières. Ceci pour caractériser le

sol sous la structure dans le cadre d’une rénovation ou d’une restructu

- Déterminer les caractéristiques chimiques et mécaniques d’un élément en béton de la

structure, en effectuant des essais de compressions sur les carottes prélevées, mais aussi

des analyses chimiques et microscopiques afin de déterminer

leur quantité.

- Déterminer les caractéristiques des couches constituantes de l’élément (épaisseur du

revêtement, de la chape, du béton,…)

2. Matériel concerné par le carottage

Le mode opératoire suivant est valable pour un

sous eau. Cependant il existe d’autre

carotteuses à main ou les carotteuses à sec.

Les avantages à utiliser ce matériel sont les suivants

- Précision grâce à la stabilité du montant

- Carottage perpendiculaire à la surface de l’élément

- Pas de génération de poussière du fait que l’opération se fait sous eau

Les inconvénients à utiliser ce matériel sont les suivants

- Nécessite de transporter beaucoup de

- Génère une boue (mélange d’eau avec de la poudre de béton)

- Mise en station sur un point de sondage relativement longue

3. Mode opératoire d’un prélèvement de béton

- Repérer la zone dans laquelle

- Implanter le point de sondage après avoir vérifié à l’aide d’un pachomètre par exemple la

présence ou non de réseaux et/ou d’armatures

- Choisir le diamètre du carottier

d’éviter de les avoir dans la carotte

- Fixer la colonne au support

o Perçage du support,

o mise en place d’une goupille dans le trou préalablement réalisé,

o vissage d’une tige filetée dans la goupille,

o positionnement

o serrage au boulon

- Accrocher la carotteuse à la colonne

- Relier la bombonne d’eau à la carotteuse

- Mettre sous pression l’eau

FICHE DIAGNOSTIC Carottage d’éléments en béton armé

Le recours au carottage du béton armé peut avoir plusieurs objectifs.

Tout d’abord dans un dallage afin de permettre la réalisation d’essais géotechniques sur le


sol sous la structure dans le cadre d’une rénovation ou d’une restructuration de l’ouvrage.

Déterminer les caractéristiques chimiques et mécaniques d’un élément en béton de la


des analyses chimiques et microscopiques afin de déterminer les différents constituants et

Déterminer les caractéristiques des couches constituantes de l’élément (épaisseur du

revêtement, de la chape, du béton,…)

Matériel concerné par le carottage :

Le mode opératoire suivant est valable pour un prélèvement à l’aide d’une carotteuse sur colonne

sous eau. Cependant il existe d’autres matériels pour effectuer cette opération tel

carotteuses à main ou les carotteuses à sec.

Les avantages à utiliser ce matériel sont les suivants :

grâce à la stabilité du montant

Carottage perpendiculaire à la surface de l’élément

Pas de génération de poussière du fait que l’opération se fait sous eau

Les inconvénients à utiliser ce matériel sont les suivants :

Nécessite de transporter beaucoup de matériel (carotteuse, colonne, bombonne d’eau,…)

Génère une boue (mélange d’eau avec de la poudre de béton)

Mise en station sur un point de sondage relativement longue

Mode opératoire d’un prélèvement de béton :

aquelle doit se faire le sondage

Implanter le point de sondage après avoir vérifié à l’aide d’un pachomètre par exemple la

présence ou non de réseaux et/ou d’armatures

Choisir le diamètre du carottier en fonction de la densité des armatures et des réseaux afin

avoir dans la carotte

Fixer la colonne au support

Perçage du support,

mise en place d’une goupille dans le trou préalablement réalisé,

vissage d’une tige filetée dans la goupille,

de la colonne sur la tige filetée,

serrage au boulon

Accrocher la carotteuse à la colonne

Relier la bombonne d’eau à la carotteuse

Mettre sous pression l’eau

Carottage d’éléments en béton armé DIA 5

1/3

Tout d’abord dans un dallage afin de permettre la réalisation d’essais géotechniques sur le


ration de l’ouvrage.

Déterminer les caractéristiques chimiques et mécaniques d’un élément en béton de la


les différents constituants et

Déterminer les caractéristiques des couches constituantes de l’élément (épaisseur du

prélèvement à l’aide d’une carotteuse sur colonne

pour effectuer cette opération tels que les

matériel (carotteuse, colonne, bombonne d’eau,…)

Implanter le point de sondage après avoir vérifié à l’aide d’un pachomètre par exemple la

fonction de la densité des armatures et des réseaux afin


- Ouvrir l’arrivée d’eau

- Démarrer la machine

- Carotter à la vitesse préconisée.

4. Réalisation d’essais de compression sur les carottes et exploitation

des résultats :

Après avoir rectifié les carottes pour obtenir préférentiellement un élancement de un (c'est

que le diamètre est égal à la hauteur), il est possible de procéder à des essais de résistance à la

compression avec une presse adéquate.

La norme NF EN 13791 de septembre 2007 indique deux méthodes pour «

résistance à la compression sur site des structures et des éléments préfabriqués en béton

• La première à partir des résultats d’essais à la compression sur carottes sel

approches A (15 carottes) et B (entre 3 et 14 carottes),

• la seconde à partir de méthodes indirectes, éventuellement corrélées avec des

essais sur carotte.

Dans cette fiche, nous nous intéresseron

- On a prélevé au moins quinze carottes

Il est alors possible d’utiliser l’approche A de la première méthode de la norme NF EN 13791. La

résistance caractéristique sur site estimée de la zone d’essai est la valeur la plus faible de

• La résistance moyenne d’essai

• La résistance la plus faible d’essai + 4 MPa

Avec :

• s : la plus grandes des deux valeurs 2 MPa ou l’estimation de l’écart

résultats

• k2 : indiqué dans les dispositions nationales ou égal à 1.48.

- On a prélevé entre trois et

Dans ce cas là, il faut appliquer l’approche B de la première méthode de la norme NF EN 13791.

La résistance caractéristique sur site estimée de la zone d’essai est la valeur la plus faible de

• La résistance moyenne d’essai

• La résistance la plus faible d’essai + 4 MPa

Avec :

• K dépendant du nombre d’essai

Cette résistance ainsi obtenue est nommée

résistance à celle qu’on aurait obtenue sur des cubes de 150x150 mm.


Carotter à la vitesse préconisée.

Réalisation d’essais de compression sur les carottes et exploitation

Après avoir rectifié les carottes pour obtenir préférentiellement un élancement de un (c'est


compression avec une presse adéquate.

norme NF EN 13791 de septembre 2007 indique deux méthodes pour «

résistance à la compression sur site des structures et des éléments préfabriqués en béton

La première à partir des résultats d’essais à la compression sur carottes sel

approches A (15 carottes) et B (entre 3 et 14 carottes),

la seconde à partir de méthodes indirectes, éventuellement corrélées avec des

essais sur carotte.

Dans cette fiche, nous nous intéresserons à la première méthode. Deux possibilités existent

On a prélevé au moins quinze carottes :


résistance caractéristique sur site estimée de la zone d’essai est la valeur la plus faible de

moyenne d’essai – k2*s

La résistance la plus faible d’essai + 4 MPa

: la plus grandes des deux valeurs 2 MPa ou l’estimation de l’écart

: indiqué dans les dispositions nationales ou égal à 1.48.

On a prélevé entre trois et quatorze carottes :


La résistance caractéristique sur site estimée de la zone d’essai est la valeur la plus faible de

La résistance moyenne d’essai – k

La résistance la plus faible d’essai + 4 MPa

K dépendant du nombre d’essai :

n K

De 10 à 14 5

De 7 à 9 6

De 3 à 6 7

Cette résistance ainsi obtenue est nommée Fck,is. De ce fait, il est possible d’assimiler cette

résistance à celle qu’on aurait obtenue sur des cubes de 150x150 mm.


2/3

Réalisation d’essais de compression sur les carottes et exploitation

Après avoir rectifié les carottes pour obtenir préférentiellement un élancement de un (c'est-à-dire


norme NF EN 13791 de septembre 2007 indique deux méthodes pour « l’évaluation de la

résistance à la compression sur site des structures et des éléments préfabriqués en béton » :

La première à partir des résultats d’essais à la compression sur carottes selon deux

la seconde à partir de méthodes indirectes, éventuellement corrélées avec des

à la première méthode. Deux possibilités existent :


résistance caractéristique sur site estimée de la zone d’essai est la valeur la plus faible de :

: la plus grandes des deux valeurs 2 MPa ou l’estimation de l’écart-type des


La résistance caractéristique sur site estimée de la zone d’essai est la valeur la plus faible de :

De ce fait, il est possible d’assimiler cette


En divisant ce résultat par 0.85 on obtient la classe de résistance à la compression conforme à la

norme EN 206-1.

Remarque : Si ces valeurs apparaissaient trop restrictives pour les calculs, il conviendrait d’effectuer

une campagne complémentaire de carottage suivie de mesures de résistance en compression, afin

de pouvoir appliquer l’approche A de la première méthode


Norme NF EN 12504-1 : Carottes

Norme NF EN 13791 : Evaluation de la résistance à la compression sur site des structures et des

éléments préfabriqués en béton.



: Si ces valeurs apparaissaient trop restrictives pour les calculs, il conviendrait d’effectuer


de pouvoir appliquer l’approche A de la première méthode de la norme NF EN 13791.


: Carottes - prélèvements, examens des essais en compression

: Evaluation de la résistance à la compression sur site des structures et des

éton.


3/3


: Si ces valeurs apparaissaient trop restrictives pour les calculs, il conviendrait d’effectuer


de la norme NF EN 13791.

prélèvements, examens des essais en compression

: Evaluation de la résistance à la compression sur site des structures et des

Mesure du front de carbonatation

1. Le phénomène de carbonatation

La carbonatation dans le béton armé correspond à un phénomène chimique. Le CO2 contenu dans

l’air réagit avec l’hydrate de chaux présent dans le béton. Cette

calcium et de l’eau. L’écriture simplifiée de cette réaction est la suivante

La conséquence de cette réaction est la consommation des deux bases alcalines entrainant

diminution du pH du béton. La valeur initiale du pH du béton de jeune âge est aux environs de 13 à

13,5. Après carbonatation il est autour de 9.

2. Conséquences de la carbonatation

Lorsque la profondeur de carbonatation est au moins égale à l’épaisseur de l’enrobage des aciers,

les armatures métalliques ne sont plus protégées par la basicité du béton. Ainsi elles commencent à

se corroder. Cette corrosion se manifeste

de fissures, des décollements ainsi que des épaufrures, une e

pathologies sont dues aux gonflements provoqués par la formation d’oxyde et d’hydroxyde de fer.

Sans réparation appropriées, le phénomène de corrosion va s’amplifier, ainsi les sections d’acier

vont se réduire jusqu'à disparaître et le béton d’enrobage se décollera.

La vitesse de carbonatation est du type

Figure

FICHE DIAGNOSTIC


Le phénomène de carbonatation


l’air réagit avec l’hydrate de chaux présent dans le béton. Cette réaction forme du carbonate de

calcium et de l’eau. L’écriture simplifiée de cette réaction est la suivante :

Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 + H20

La conséquence de cette réaction est la consommation des deux bases alcalines entrainant

n. La valeur initiale du pH du béton de jeune âge est aux environs de 13 à

13,5. Après carbonatation il est autour de 9.

Conséquences de la carbonatation

la profondeur de carbonatation est au moins égale à l’épaisseur de l’enrobage des aciers,

s armatures métalliques ne sont plus protégées par la basicité du béton. Ainsi elles commencent à

manifeste couramment sur les parements du béton par l’apparition

de fissures, des décollements ainsi que des épaufrures, une expulsion du béton d’enrobage. Ces



araître et le béton d’enrobage se décollera.

La vitesse de carbonatation est du type a√t, avec « a » un facteur propre à chaque béton.

Figure 1 : Armatures apparentes corrodées

Mesure du front de carbonatation DIA 6

1/3


réaction forme du carbonate de

La conséquence de cette réaction est la consommation des deux bases alcalines entrainant une

n. La valeur initiale du pH du béton de jeune âge est aux environs de 13 à

la profondeur de carbonatation est au moins égale à l’épaisseur de l’enrobage des aciers,

s armatures métalliques ne sont plus protégées par la basicité du béton. Ainsi elles commencent à

couramment sur les parements du béton par l’apparition

xpulsion du béton d’enrobage. Ces



» un facteur propre à chaque béton.


3. Principe du test à la phénolphtaléine

La phénolphtaléine est un composé organique de formule C

son changement de couleur selon le pH de l’élément avec lequel il entre en contact. Il fait parti des

indicateurs de pH ou indicateur coloré. Ce changement de couleu

structure chimique de la molécule lors du passage de la forme protonée (milieu acide) à la forme

déprotonnée (milieu basique).

La couleur que prend la phénolphtaléine dépend du pH. Elle sera rose pour un pH compris entre

et 12 et incolore au-delà et au-deçà de cette zone de virage.

4. Mode opératoire

- Nettoyer la surface de l’élément à sonder

- Effectuer une coupe franche dans le béton sur un à deux centimètres

- Pulvériser sur la coupe de l’eau salée

- Enlever le surplus d’eau

- Pulvériser la solution de phénolphtaléine

- Si la phénolphtaléine ne réagit pas, il faut approfondir la coupe dans le béton par paliers

d’un centimètre et répéter les étapes précédentes jusqu’à ce que la phénolphtaléine vire au

rose.

- Mesurer la distance entre le parement extérieur et la zone à laquelle commence la

coloration du béton. C’est la profondeur de carbonatation.

5. Interprétation des résultats

Les résultats des profondeurs de carbonatation sont intéressants à coupler avec les mesures

d’enrobages. En effectuant un certain nombre de mesures il est possible d’obtenir une courbe du

type :

FICHE DIAGNOSTIC


Principe du test à la phénolphtaléine

est un composé organique de formule C20H14O4. L’avantage

de couleur selon le pH de l’élément avec lequel il entre en contact. Il fait parti des

indicateurs de pH ou indicateur coloré. Ce changement de couleur est dû à une modification de la


La couleur que prend la phénolphtaléine dépend du pH. Elle sera rose pour un pH compris entre

deçà de cette zone de virage.

la surface de l’élément à sonder

Effectuer une coupe franche dans le béton sur un à deux centimètres

Pulvériser sur la coupe de l’eau salée

Pulvériser la solution de phénolphtaléine

Si la phénolphtaléine ne réagit pas, il faut approfondir la coupe dans le béton par paliers


entre le parement extérieur et la zone à laquelle commence la

coloration du béton. C’est la profondeur de carbonatation.

Figure 2 : Coloration du béton sain

Interprétation des résultats

résultats des profondeurs de carbonatation sont intéressants à coupler avec les mesures



2/3

L’avantage de ce composé est

de couleur selon le pH de l’élément avec lequel il entre en contact. Il fait parti des

à une modification de la


La couleur que prend la phénolphtaléine dépend du pH. Elle sera rose pour un pH compris entre 8,2

Si la phénolphtaléine ne réagit pas, il faut approfondir la coupe dans le béton par paliers


entre le parement extérieur et la zone à laquelle commence la

résultats des profondeurs de carbonatation sont intéressants à coupler avec les mesures



Figure

L’intersection de la courbe d’enrobage avec celle de carbonatation donne le pourcentage des

armatures qui ne sont plus protégées. Cela permet aussi de faire des prévisions sur les évolutions

pour les années à venir.

6. Préconisations

Afin de rétablir une valeur de pH permettant de protéger les aciers, il faut procéder à une ré

alcalinisation des bétons.

Pour les zones dégradées, il faut effectuer une réhabilitation et protection des aciers ainsi qu’un

ragréage du béton.


Norme X P 18-458 : Mesure de l’épaisseur de béton carbonaté

Norme NF EN 14630 : Mesurage

méthode à la phénolphtaléine

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0% 20%

Prof

onde

urs

en m

m

FICHE DIAGNOSTIC


Figure 3 : Graphique enrobage-carbonatation



de rétablir une valeur de pH permettant de protéger les aciers, il faut procéder à une ré


loin

: Mesure de l’épaisseur de béton carbonaté

age de la profondeur de carbonatation d’un béton armé à l’aide de la

40% 60% 80% 100%

Pourcentages


3/3



de rétablir une valeur de pH permettant de protéger les aciers, il faut procéder à une ré-


de la profondeur de carbonatation d’un béton armé à l’aide de la

Enrobage

Carbonatation

5ans

10ans

20ans

FICHE DIAGNOSTICAuscultation sonique

1. Principe de fonctionnement

Le principe de l’auscultation sonique

entre deux points. Une partie de l’auscultateur, le transducteur, produit des ultrasons. Grâce aux

propriétés piézoélectriques des matériaux, l’énergie électrique émise est transformée en énergie

mécanique ultrasonore. L’appareil mesure le temps nécessaire à l’onde pour atteindre le récepteur

qui la convertit en signal électrique. Connaissant la distance de l’émetteur au récepteur, il est

possible de connaître la vitesse de propagation de l’onde dans le mi

Cette méthode de diagnostic permet entre autres de localiser des défauts, de

malfaçons dans le béton. En effet, les lames d’air emprisonnées dans le matériau transmettent très

peu l’énergie des ultrasons, ainsi, la vitesse mesurée s

2. Utilisation de l’auscultateur sonique

Il existe principalement deux types de mesures

- Les mesures en transparence

des ondes sonores longitudinales à travers un élément. Po

faut placer l’émetteur et le récepteur sur les deux faces opposées de l’élément à ausculter.

- Les mesures de surface : cette méthode s’effectue principalement lorsqu’une seule des faces

de l’élément est accessible lors d

déterminer la profondeur d’une fissure ou bien la présence de couches multiples dans un

même élément. Pour réaliser cette mesure, il faut placer l’émetteur et le récepteur sur la

même face plane de l’élément à ausculter. L’émetteur reste sur un même point, tandis que le

récepteur se déplace en effectuant à chaque fois une mesure. Il est à noter qu’une règle a

été conçue par le CEBTP afin d’avoir des espacements donnés et ne pas faire des erreurs sur

les distance mesurées.

Cependant il existe une troisième méthode, la mesure en semi

l’émetteur et le récepteur sur deux faces perpendiculaires. On a recours à cette méthode lorsque

l’ensemble de la structure n’est pas acces

Pour toutes les méthodes, l’opérateur veillera à utiliser un produit de couplage, sur la face de chaque

transducteurs, tel que la vaseline ou la graisse afin de limiter les interférences.

3. Mode opératoire :

Le mode opératoire varie selon le type

- Pour les mesures en transparence

mesures sont adaptés à la géométrie de l’élément à ausculter. On veillera à espacer les

points tous les dix centimètres environ sur l’éléme

l’objectif est de comparer plusieurs éléments identiques ensemble, il est

le même maillage sur chaque élément. Dans tous les cas, il est nécessaire d’éviter au

maximum le ferraillage de l’éléme

très différente.

- Pour les mesures de surface

effectuant un aller-retour, le nombre de points est de 36

On veillera à positionner cette règle à 45° par rapport au ferraillage afin d’éviter que la

FICHE DIAGNOSTIC Auscultation sonique

Principe de fonctionnement :

Le principe de l’auscultation sonique consiste à mesurer le temps de propagation d’un train d’ondes



e ultrasonore. L’appareil mesure le temps nécessaire à l’onde pour atteindre le récepteur

en signal électrique. Connaissant la distance de l’émetteur au récepteur, il est

tre la vitesse de propagation de l’onde dans le milieu.

Cette méthode de diagnostic permet entre autres de localiser des défauts, de


peu l’énergie des ultrasons, ainsi, la vitesse mesurée sera plus faible.

Utilisation de l’auscultateur sonique :

Il existe principalement deux types de mesures :

Les mesures en transparence : cette méthode consiste à déterminer le temps de propagation

des ondes sonores longitudinales à travers un élément. Pour procéder à ce type de mesure, il


: cette méthode s’effectue principalement lorsqu’une seule des faces

de l’élément est accessible lors des investigations. Elle peut aussi être utilisée pour



ément à ausculter. L’émetteur reste sur un même point, tandis que le



Cependant il existe une troisième méthode, la mesure en semi-transparence, qui consiste à placer


l’ensemble de la structure n’est pas accessible.


transducteurs, tel que la vaseline ou la graisse afin de limiter les interférences.

Le mode opératoire varie selon le type de mesure effectué :

Pour les mesures en transparence : il est nécessaire de réaliser un maillage dont les points de


points tous les dix centimètres environ sur l’élément afin d’obtenir au moins dix mesures. Si

l’objectif est de comparer plusieurs éléments identiques ensemble, il est


maximum le ferraillage de l’élément car la vitesse de propagation entre le béton et l’acier est

Pour les mesures de surface : l’utilisation de la règle conçue par le CEBTP est préconisée. En

retour, le nombre de points est de 36, ainsi les résultats s


DIA 7

1/3

mesurer le temps de propagation d’un train d’ondes



e ultrasonore. L’appareil mesure le temps nécessaire à l’onde pour atteindre le récepteur

en signal électrique. Connaissant la distance de l’émetteur au récepteur, il est

Cette méthode de diagnostic permet entre autres de localiser des défauts, des vides ou autres


: cette méthode consiste à déterminer le temps de propagation

ur procéder à ce type de mesure, il


: cette méthode s’effectue principalement lorsqu’une seule des faces

es investigations. Elle peut aussi être utilisée pour



ément à ausculter. L’émetteur reste sur un même point, tandis que le



transparence, qui consiste à placer



: il est nécessaire de réaliser un maillage dont les points de


nt afin d’obtenir au moins dix mesures. Si

l’objectif est de comparer plusieurs éléments identiques ensemble, il est primordiale d’avoir


nt car la vitesse de propagation entre le béton et l’acier est

: l’utilisation de la règle conçue par le CEBTP est préconisée. En

ainsi les résultats sont significatifs.



propagation de l’onde ne soit parallèle au ferraillage. Dans le cas de la mesure de profondeur

d’une fissure, il est conseillé de placer la règle

exploitation d’évaluer la profondeur de la fissure. Cependant, seules les mesures effectuées

avant la fissure sont représentatives de la qualité du béton.

4. Exploitation des résultats

Des expériences menées par le CEBTP ont permis de montrer une corrélation entre la vitesse de

propagation de l’onde et qualité du béton.

Si V > 4000 m/s alors le béton est de bonne qualité et homogène

Si 3500 < V < 4000 m/s alors le béton est de qualité moyenne

Si 3000 < V < 3500

Si V < 3000 m/s alors le béton est de mauvaise qualité

Cependant, il n’a pas été démontré de relation physique entre la vitesse de propagation du son et la

résistance à la compression des bétons. En effet, le ty

œuvre d’adjuvants sont autant de paramètres influençant la résistance du béton mais n’influant pas

sur la vitesse de propagation des ondes.

Pour les mesures de surface on a

- Pour des bétons ne comportant ni fis

distance/temps suivant :

En effectuant une régression linéaire on obtient la droite des vitesses



nseillé de placer la règle au tiers de la fissure, cela permet après


avant la fissure sont représentatives de la qualité du béton.

Exploitation des résultats :

le CEBTP ont permis de montrer une corrélation entre la vitesse de

propagation de l’onde et qualité du béton.


Si 3500 < V < 4000 m/s alors le béton est de qualité moyenne

Si 3000 < V < 3500 m/s alors le béton est de qualité médiocre

Si V < 3000 m/s alors le béton est de mauvaise qualité


résistance à la compression des bétons. En effet, le type de ciment, le rapport E/C


sur la vitesse de propagation des ondes.

Pour les mesures de surface on a :

Pour des bétons ne comportant ni fissures ni plusieurs couches

:

En effectuant une régression linéaire on obtient la droite des vitesses.

DIA 7

2/3


de la fissure, cela permet après


le CEBTP ont permis de montrer une corrélation entre la vitesse de



pe de ciment, le rapport E/C et la mise en


sures ni plusieurs couches, le diagramme


- Pour les bétons fissurés on obtient

L’estimation de la profondeur de

- Pour les bétons possédant une bicouche, on obtient

L’épaisseur de la couche de béton altéré est donnée par la formule


Se référer à la norme NF EN 12504

0

50

100

150

200

0

Tem

ps

(us)


Pour les bétons fissurés on obtient :

L’estimation de la profondeur de la fissure est donnée par la formule suivante

H=V*Δt

Pour les bétons possédant une bicouche, on obtient :

L’épaisseur de la couche de béton altéré est donnée par la formule :


Se référer à la norme NF EN 12504-4 : Détermination de la vitesse de propagation du son.

Vitesse de propagation du son

200 400 600 800

Distance (mm)

Δt

Position de la fissure

DIA 7

3/3

la fissure est donnée par la formule suivante :

: Détermination de la vitesse de propagation du son.

FICHE RÉPARATION

1. Introduction :

La méthode de ragréage est généralement utilisée lorsque les surfaces de béton à reprendre sont

relativement faibles. Ceci s’explique par le fait que ce type de réparation n’a besoin que de très peu

de matériel mais est assez longue et nécessite beaucoup d

réparer sont plus importantes, on privilégiera plutôt le béton projeté, plus rapide mais nécessitant

une part plus importante de matériel.

2. Préparation de surface

Cette étape est très importante pour la pérennité

soins. Il s’agit dans un premier temps d’éliminer toutes les zones présentant une faible cohésion sur

l’élément à reprendre. C'est-à-dire qu’il faut vérifier chaque zone afin de voir s’il n’y a pas de

décollement du béton, de la fissuration du béton, des épaufrures, etc. Les zones de ségrégation

seront aussi éliminées.

Ces pathologies étant directement liées au phénomène de corrosion des armatures, il est

indispensable de dégager les aciers corrodés jusqu’à c

de pouvoir effectuer une bonne réparation, il est d’usage d’obtenir le schéma suivant

3. Traitement des armatures

Une fois les armatures corrodées dégagées, il s’agit de les nettoyer afin d’enlever toute

Dans certains cas, la perte de section de l’acier étant très élevée, il est nécessaire de remplacer

l’armature, soit par découpage de la zone atteinte et soudage d’une armature équivalente, soit en

scellant une nouvelle armature dans le parem

section d’armatures soit au moins égale à celle présente initialement dans l’élément de la structure

concernée.

Afin de limiter les risques d’apparition de la corrosion, les armatures doivent être passivé

application d’un produit convenablement choisi. Cette application peut se faire par différentes

méthodes (par brossage, par application au pinceau, etc.)

4. Reconstitution de l’enrobage

C’est dans cette phase qu’intervient réellement le ragréage. Il s’agit de reconstituer manuellement

l’enrobage de béton à l’aide d’un mortier de réparation convenablement choisi par une entreprise

FICHE RÉPARATION Ragréage



de matériel mais est assez longue et nécessite beaucoup de main d’œuvre. Lorsque les surfaces à


une part plus importante de matériel.

Préparation de surface :

Cette étape est très importante pour la pérennité des réparations, elle doit être effectuée avec


dire qu’il faut vérifier chaque zone afin de voir s’il n’y a pas de

ment du béton, de la fissuration du béton, des épaufrures, etc. Les zones de ségrégation


de dégager les aciers corrodés jusqu’à ce qu’une zone saine apparaisse. Pour être s

de pouvoir effectuer une bonne réparation, il est d’usage d’obtenir le schéma suivant

Traitement des armatures :

Une fois les armatures corrodées dégagées, il s’agit de les nettoyer afin d’enlever toute



scellant une nouvelle armature dans le parement. Il est important qu’après cette opération, la


Afin de limiter les risques d’apparition de la corrosion, les armatures doivent être passivé


méthodes (par brossage, par application au pinceau, etc.)

Reconstitution de l’enrobage :



REP 1

1/2



e main d’œuvre. Lorsque les surfaces à


des réparations, elle doit être effectuée avec



ment du béton, de la fissuration du béton, des épaufrures, etc. Les zones de ségrégation


e qu’une zone saine apparaisse. Pour être sûr

de pouvoir effectuer une bonne réparation, il est d’usage d’obtenir le schéma suivant :

Une fois les armatures corrodées dégagées, il s’agit de les nettoyer afin d’enlever toute la corrosion.



ent. Il est important qu’après cette opération, la


Afin de limiter les risques d’apparition de la corrosion, les armatures doivent être passivées par




FICHE RÉPARATION

possédant les compétences nécessaires. Il peut être intéres

de corrosion directement dans la formulation de ce mortier afin de limiter au maximum l’apparition

de corrosion dans les zones réparées.

Dans tous les cas le mortier utilisé doit avoir les caractéristiques suivant

- Tenue verticale sans coffrage

- Montée en résistance rapide et de résistance mécanique supérieure au béton support

- D’adhérence supérieure ou égale à la cohésion du support

- D’imperméabilité à l’eau et aux agents agressifs

- De coefficient de dilatation th

support

- De bonne protection des aciers

- Les produits doivent être conforme à la norme NF P 18

Produits spéciaux destinés aux constructions en béton hydraulique


Voir la norme :

NF EN 1504 : Produits et systèmes pour la protection et la réparation des structures en béton armé.

FICHE RÉPARATION Ragréage

possédant les compétences nécessaires. Il peut être intéressant de choisir de mettre des inhibiteurs


de corrosion dans les zones réparées.

Dans tous les cas le mortier utilisé doit avoir les caractéristiques suivantes :

Tenue verticale sans coffrage

Montée en résistance rapide et de résistance mécanique supérieure au béton support

D’adhérence supérieure ou égale à la cohésion du support

D’imperméabilité à l’eau et aux agents agressifs

De coefficient de dilatation thermique et de module d’élasticité équivalente au béton

De bonne protection des aciers

Les produits doivent être conforme à la norme NF P 18-840 ou être admis à la marque «

Produits spéciaux destinés aux constructions en béton hydraulique ».

r aller plus loin :

: Produits et systèmes pour la protection et la réparation des structures en béton armé.

REP 1

2/2

sant de choisir de mettre des inhibiteurs



ermique et de module d’élasticité équivalente au béton

840 ou être admis à la marque « NF

: Produits et systèmes pour la protection et la réparation des structures en béton armé.

FICHE RÉPARATION

1. Introduction :

La méthode du béton projeté est généralement utilisée lorsque les surfaces de béton à reprendre

sont assez importantes. Ceci s’explique par le fait que ce type de réparation est relativement rapide à

mettre en œuvre mais nécessite du matériel particulier.

faibles, on privilégiera plutôt le ragréage, plus adapté aux petites surfaces.

2. Préparation de surface

Tout comme pour la méthode de réparation par ragréage, il est nécessaire d’effectuer cette étape

avec soins. Il s’agit dans un premier temps d’éliminer toutes les zones présentant une faible cohésion

sur l’élément à reprendre. C'est

décollement du béton, de la fissuration du béton, des épaufr

seront aussi éliminées.

Ces pathologies étant directement liées au phénomène de corrosion des armatures, il est nécessaire


effectuer une bonne réparation, il est d’usage d’obtenir le schéma suivant

3. Traitement des armatures



l’armature, soit par découpage de la zone atteinte e



concernée.

Dans le cadre de béton projeté par voie humide, il est possible d’appliquer un passivant sur les

armatures réparées afin de limiter les risques d’apparition de la corrosion. Cette application peut se

faire par différentes méthodes (par brossage, par applicat

possible lorsque l’on projette le béton par voie sèche car arrivant plus rapidement sur l’élément

concerné, la protection serait abimée et ne remplirait plus ses fonctions initiales.

FICHE RÉPARATION Béton projeté



mettre en œuvre mais nécessite du matériel particulier. Lorsque les surfaces à réparer sont assez

faibles, on privilégiera plutôt le ragréage, plus adapté aux petites surfaces.

Préparation de surface :


. Il s’agit dans un premier temps d’éliminer toutes les zones présentant une faible cohésion

sur l’élément à reprendre. C'est-à-dire qu’il faut vérifier chaque zone afin de voir s’il n’y a pas de

décollement du béton, de la fissuration du béton, des épaufrures, etc. Les zones de ségrégation



effectuer une bonne réparation, il est d’usage d’obtenir le schéma suivant :

Traitement des armatures :






ns le cadre de béton projeté par voie humide, il est possible d’appliquer un passivant sur les


faire par différentes méthodes (par brossage, par application au pinceau, etc.). Ceci n’est pas



REP 2

1/2



Lorsque les surfaces à réparer sont assez


. Il s’agit dans un premier temps d’éliminer toutes les zones présentant une faible cohésion


ures, etc. Les zones de ségrégation


de dégager les aciers corrodés jusqu’à ce qu’une zone saine apparaisse. Pour être sûr de pouvoir



t soudage d’une armature équivalente, soit en



ns le cadre de béton projeté par voie humide, il est possible d’appliquer un passivant sur les


ion au pinceau, etc.). Ceci n’est pas



FICHE RÉPARATION

4. Méthodes de projection du bét

On recense deux méthodes d’application du béton projeté, soit par voie humide, soit par voie sèche.

La seule différence entre ces deux méthodes est le moment o

projeté par voie sèche, l’eau est ajoutée au dernier mom

humide, l’eau est introduite lors du malaxage du béton.

Figure 1 : Béton projeté par voie sèche

Cependant, selon la méthode utilisée les résultats vont présenter quelques différences. Par voie

sèche, on obtiendra une résistance plus élevée que par voie humide du fait du faible rapport E/C.

Mais on aura une capacité de production plus limité

mais surtout un risque de détérioration d’un support fragile.

Dans tous les cas, cette surépaisseur de béton est moins poreuse, plus durable et peu sensible aux

attaques chimiques. Le béton projeté n’étant pas encore carbonaté, il stopp

carbonatation, le temps d’être lui

pénétration d’humidité grâce à sa faible porosité, ce qui protège les armatures de la corrosion. De

plus il est possible d’ajouter des inhibiteurs d

de rendre plus pérennes les réparations effectuées.

Dans tous les cas le béton utilisé doit avoir les caractéristiques suivantes

- Tenue verticale sans coffrage

- Montée en résistance rapide et de

- D’adhérence supérieure ou égale à la cohésion du support

- D’imperméabilité à l’eau et aux agents agressifs

- De coefficient de dilatation thermique et de module d’élasticité équivalente au béton

support

- De bonne protection des aciers

- Les produits doivent être conforme

Produits spéciaux destinés aux constructions en béton hydraulique


Voir les normes :

NF EN 1504-3 – Méthode 3.3 : Projection de béton ou de mortier

NF P 95-102 : Réparation et renforcement des ouvrages en béton et en maçonnerie

NF EN 14487 : Béton projeté

FICHE RÉPARATION Béton projeté

Méthodes de projection du béton :


La seule différence entre ces deux méthodes est le moment où l’on ajoute l’eau. Pour le béton

projeté par voie sèche, l’eau est ajoutée au dernier moment au niveau de la lance alors que par voie

humide, l’eau est introduite lors du malaxage du béton.

: Béton projeté par voie sèche Figure 2 : Béton projeté par voie humide

la méthode utilisée les résultats vont présenter quelques différences. Par voie


Mais on aura une capacité de production plus limitée, un dégagement de poussi

mais surtout un risque de détérioration d’un support fragile.


attaques chimiques. Le béton projeté n’étant pas encore carbonaté, il stopp

carbonatation, le temps d’être lui-même complètement carbonaté. Il empêche également la


plus il est possible d’ajouter des inhibiteurs de corrosion dans la formulation du béton, ce qui permet

les réparations effectuées.

Dans tous les cas le béton utilisé doit avoir les caractéristiques suivantes :

Tenue verticale sans coffrage


D’adhérence supérieure ou égale à la cohésion du support

D’imperméabilité à l’eau et aux agents agressifs


e protection des aciers

Les produits doivent être conformes à la norme NF P 18-840 ou être admis à la marque «

Produits spéciaux destinés aux constructions en béton hydraulique ».


rojection de béton ou de mortier

: Réparation et renforcement des ouvrages en béton et en maçonnerie

REP 2

2/2


l’on ajoute l’eau. Pour le béton

ent au niveau de la lance alors que par voie

: Béton projeté par voie humide

la méthode utilisée les résultats vont présenter quelques différences. Par voie


, un dégagement de poussière plus important


attaques chimiques. Le béton projeté n’étant pas encore carbonaté, il stoppe l’évolution de la

même complètement carbonaté. Il empêche également la


e corrosion dans la formulation du béton, ce qui permet

résistance mécanique supérieure au béton support


840 ou être admis à la marque « NF

: Réparation et renforcement des ouvrages en béton et en maçonnerie – Béton projeté

FICHE RÉPARATION

Tissus de fibre de carbone

1. Introduction :

Le renforcement par tissus de fibres de carbone peut se faire sur différents types de structures et

sur les différents matériaux usuels de la construction tels que le béton

structures métalliques. Ce matériau est dit composite car il s’emploie généralement avec une résine.

Il présente beaucoup d’avantages, notamment liés à ses fortes caractéristiques mécaniques pour

une masse volumique relativemen

2. Matériaux et produits nécessaires

Les produits suivants sont nécessaires pour effectuer un renforcement par tissus de fibres de

carbone :

- résine synthétique destinée à imprégner la fibre de carbone et à assurer la liaison avec le

béton support,

- fibre de carbone composée d’un tissu bidirectionnel,

- composition de l’ordre de 40% de fibres de carbone et de 60% de résine à ± 7%.

3. Préparation des supports

Remarques : Les réparations liées aux dégradations générales des structures devront être

préalablement à tout renforcement

- élimination des parties dégradées ou sans cohésion par burinage, bouchardage ou sablage

selon les cas,

- reprise des bétons.

4. Application de la fibre de carbone

- mélange mécanique des deux composants de la rés

parfaite homogénéité,

- application de la résine sur un support non ruisselant en respectant l’orientation future de la

fibre (dosage de 700 gr/m² ± 50 gr),

- application de la fibre sur la résine sans pli ni étirement,

- exécution d’un marouflage pour imprégnation de la résine et élimination des bulles d’air.

- application d’une couche de résine dite de fermeture selon les mêmes dosages que ci

dessus, immédiatement après la pose de fibre.

NOTA : Ne jamais couper la fibre dans l

5. Protection :

Une protection au feu est indispensable pour respecter les règles en vigueur dans ce domaine.

FICHE RÉPARATION



sur les différents matériaux usuels de la construction tels que le béton armé ou non, le bois, ou les



une masse volumique relativement faible.

Matériaux et produits nécessaires :


résine synthétique destinée à imprégner la fibre de carbone et à assurer la liaison avec le

fibre de carbone composée d’un tissu bidirectionnel,

composition de l’ordre de 40% de fibres de carbone et de 60% de résine à ± 7%.

Préparation des supports :

: Les réparations liées aux dégradations générales des structures devront être

préalablement à tout renforcement.

élimination des parties dégradées ou sans cohésion par burinage, bouchardage ou sablage

Application de la fibre de carbone :

mélange mécanique des deux composants de la résine synthétique jusqu’à obtenir une

application de la résine sur un support non ruisselant en respectant l’orientation future de la

fibre (dosage de 700 gr/m² ± 50 gr),

application de la fibre sur la résine sans pli ni étirement,

ution d’un marouflage pour imprégnation de la résine et élimination des bulles d’air.

application d’une couche de résine dite de fermeture selon les mêmes dosages que ci

dessus, immédiatement après la pose de fibre.

: Ne jamais couper la fibre dans le sens de la longueur mais prévoir des dimensions standard.


REP 3

1/2


armé ou non, le bois, ou les




résine synthétique destinée à imprégner la fibre de carbone et à assurer la liaison avec le

composition de l’ordre de 40% de fibres de carbone et de 60% de résine à ± 7%.

: Les réparations liées aux dégradations générales des structures devront être réalisées

élimination des parties dégradées ou sans cohésion par burinage, bouchardage ou sablage

ine synthétique jusqu’à obtenir une

application de la résine sur un support non ruisselant en respectant l’orientation future de la

ution d’un marouflage pour imprégnation de la résine et élimination des bulles d’air.

application d’une couche de résine dite de fermeture selon les mêmes dosages que ci-

e sens de la longueur mais prévoir des dimensions standard.


FICHE RÉPARATION


6. Dimensionnement

Le dimensionnement de la fibre de carbone (nombre des couches, orientation, etc…) doit être mené

par un Bureau d’Etudes spécialisé.

FICHE RÉPARATION


Dimensionnement :


par un Bureau d’Etudes spécialisé.

REP 3

2/2


FICHE PROTECTION

Extraction des chlorures

1. Définition de l’extraction des chlorures

Au fil du temps et selon l’environnement ambiant, des éléments chlorures présents dans

l’atmosphère pénètrent dans le béton. Ces éléments favorisent l’apparition et le développement de

la corrosion des aciers dans le béton armé. Le principe de la déchlorur

éléments chlorures du béton afin de limiter leur impact sur les armatures présente

2. Principe de l’extraction des chlorures

Le principe de la déchloruration consiste à polariser une armature aux alentours du par

utilisant une anode placée sur le parement et enrobée d’un électrolyte. Ainsi peut circuler un

courant de polarisation, de l’anode vers la cathode (l’armature).

Pour l’heure, il existe principalement deux techniques de ré

lorsqu’un générateur électrique est placé entre l’anode et l’armature, ou par courant galvanique

lorsqu’un alliage jouant le rôle d’anode est directement relié à l’armature.

Cependant, cette méthode est réalisable seulement dans les cas où il

électrique des armatures, il est toujours possible de relier électriquement les armatures isolées à

l’aide de pontages électriques. Il est aussi nécessaire d’avoir procédé à la réfection des parements

avant l’application de l’extraction des chlorures,

L’action possible de ce traitement est limitée à l’enrobage des armatures. Il n’est pas possible

d’extraire les chlorures au delà du premier lit d’armatures.

3. Mise en œuvre :

Dans le cas d’utilisation du système par courant imposé, le principe de mise en œuvre est le suivant

- Projeter une couche de pâte (cellulose ou de laine de roche) sur laquelle on appliquera une

solution électrolytique (carbonata alcalin)

- Mettre en place un treillis anodiqu

parement

- Connecter les fils de l’anode au treillis

- Projeter une deuxième couche de pâte

- Effectuer les raccordements électriques au générateur de courant continu ayant une tension

réglable de 10 à 48 volts

- Humidifier périodiquement la pâte par l’électrolyte

- Effectuer un suivi des tensions et courants ainsi que des prélèvements d’échantillons en

cours de traitement afin d’effectuer des analyses sur l’efficacité du traitement

- Déposer l’ensemble de l’installa

- Rincer la structure à l’eau basse pression.

Dans le cas d’utilisation du système anodique, le principe de mise en œuvre est le suivant

- Projeter sur le béton une couche

- Mettre en place l’anode métallique fixée d’une pa

béton et d’autre part en contact avec la pâte saturée en électrolyte

- Connecter l’anode au circuit électrique, c’est à partir de la que le traitement se met en route

- Effectuer un suivi des tensions et courants ainsi

béton pour analyser l’évolution du traitement

FICHE PROTECTION


Définition de l’extraction des chlorures :



la corrosion des aciers dans le béton armé. Le principe de la déchloruration est d’extraire ces

éléments chlorures du béton afin de limiter leur impact sur les armatures présente

Principe de l’extraction des chlorures :

Le principe de la déchloruration consiste à polariser une armature aux alentours du par



Pour l’heure, il existe principalement deux techniques de ré-alcalinisation. Par cour



Cependant, cette méthode est réalisable seulement dans les cas où il existe une continuité



on des chlorures, afin d’éviter toute forme d’hétérogénéité.


d’extraire les chlorures au delà du premier lit d’armatures.

isation du système par courant imposé, le principe de mise en œuvre est le suivant

Projeter une couche de pâte (cellulose ou de laine de roche) sur laquelle on appliquera une


Mettre en place un treillis anodique métallique sur des baguettes isolantes, fixées au

Connecter les fils de l’anode au treillis

Projeter une deuxième couche de pâte

Effectuer les raccordements électriques au générateur de courant continu ayant une tension


Humidifier périodiquement la pâte par l’électrolyte

Effectuer un suivi des tensions et courants ainsi que des prélèvements d’échantillons en


Déposer l’ensemble de l’installation

Rincer la structure à l’eau basse pression.


une couche de pâte saturée en électrolyte

Mettre en place l’anode métallique fixée d’une part sur une baguette l’isolant du parement


Connecter l’anode au circuit électrique, c’est à partir de la que le traitement se met en route

Effectuer un suivi des tensions et courants ainsi que des prélèvements d’échantillons de


PRO 1

1/2



ation est d’extraire ces

éléments chlorures du béton afin de limiter leur impact sur les armatures présentes dans l’élément.

Le principe de la déchloruration consiste à polariser une armature aux alentours du parement en


alcalinisation. Par courant imposé,


existe une continuité



afin d’éviter toute forme d’hétérogénéité.


isation du système par courant imposé, le principe de mise en œuvre est le suivant :


e métallique sur des baguettes isolantes, fixées au




Dans le cas d’utilisation du système anodique, le principe de mise en œuvre est le suivant :

sur une baguette l’isolant du parement


que des prélèvements d’échantillons de

FICHE PROTECTION


- Déposer l’ensemble de l’installation

- Rincer la structure à l’eau basse pression

Traitement électrochimique en cours

Afin de vérifier si l’extraction des chlorures est convenable, il est nécessaire d’effectuer des

prélèvements d’échantillons avant et après traitement pour pouvoir quantifier le résultat du

traitement.


Voir les normes :

NF EN 13396 : Mesurage de la pénétration d’ions chlorures

NF EN 14629 : Mesurage du taux de chlorures d’un béton durci

TS 14038-2 : Ré-alcalinisation électrochimique et traitements d’extraction des chlorures applicables

au béton armé – Partie 2 : Extraction des chl

FICHE PROTECTION



Rincer la structure à l’eau basse pression

Traitement électrochimique en cours




: Mesurage de la pénétration d’ions chlorures

: Mesurage du taux de chlorures d’un béton durci

alcalinisation électrochimique et traitements d’extraction des chlorures applicables

: Extraction des chlorures.

PRO 1

2/2




FICHE

Inhibiteurs de corrosion

1. Définition d’un inhibiteur de corrosion

Les inhibiteurs de corrosion sont des éléments chimiques permettant de ralentirprocessus de corrosion des métaux sur lesquels ils sont appliqués. Généralefaible concentration dans le milieu corrosif. Cependant, n’entreproduit les éléments présents dans un alliage Il est important de souligner le fait qu’il n’existe pas un seul mode d’action des inhibiteurs de corrosion. Chaque type réagira différemment selon le milieu dans lequel il se situe. Par exemple l’inhibiteur peut recouvrir la surface du métal par adsorption et ainsi réduire les surfaces de réaction élémentaires. Dans un autre cas, il peut former des composés avec le métal et le liquide environnant et modifier ainsi les réactions d’interface. Dans tous les cas la vitvoire annulée. Cependant pour généraliser, la corrosion étant un processus électrochimique, l’action de l’inhibiteur se ferra au niveau des étapes de réaction électrochimique.

2. Fonction d’un inhibiteur de corrosion

Un inhibiteur de corrosion a pour fonction principales

- D’avoir une action rapide et vérifiable- Être efficace durant de nombreuses années- De pénétrer suffisamment les couches de béton même dans le cas de béton très hétérogène

par nature - D’abaisser la vitesse de corrosion du métal, sans en affecter ses propriétés mécaniques et

chimiques ainsi que celles de son milieu environnant- De prendre en considération le milieu (basique, neutre dans le cas de la carbonatation, voir

acide dans le cas de la présence de ccelui-ci ainsi qu’à la température d’utilisation

- D’être en concentration suffisante pour être efficace- De ne pas être toxique

3. Catégories d’inhibiteurs de corrosion

Il est possible de classifier les inhibiteurs de corrosion selon leur mode d’action,

- Les inhibiteurs anodiques qui agissent en diminuant le courant sur la partie anodique de la surface du métal. Cependant il y a un risque l’élément, cela peut entrainer localement une augmentation de la densité de courant et ainsi conduire à un processus localement plus intense de corrosion qu’en l’absence d’inhibiteurs de corrosion.

- Les inhibiteurs cathodiques agisseainsi réduisent le courant de corrosion. Les inhibiteurs cathodiques ne stoppent jamais le processus de corrosion mais ils n’ont pas le désavantage des inhibiteurs cathodiques, à savoir la corrosion localisée.

- Les inhibiteurs mixtes qui ont eux à la fois les propriétés des inhibiteurs anodiques et cathodiques.

FICHE PROTECTION


Définition d’un inhibiteur de corrosion :

Les inhibiteurs de corrosion sont des éléments chimiques permettant de ralentirprocessus de corrosion des métaux sur lesquels ils sont appliqués. Généralement ils sont ajoutés en

concentration dans le milieu corrosif. Cependant, n’entrent pas dans cette catégorie de produit les éléments présents dans un alliage de métaux tel que le chrome par exemple. Il est important de souligner le fait qu’il n’existe pas un seul mode d’action des inhibiteurs de corrosion. Chaque type réagira différemment selon le milieu dans lequel il se situe. Par exemple

ecouvrir la surface du métal par adsorption et ainsi réduire les surfaces de réaction élémentaires. Dans un autre cas, il peut former des composés avec le métal et le liquide environnant et modifier ainsi les réactions d’interface. Dans tous les cas la vitesse de corrosion est ainsi ralentie voire annulée. Cependant pour généraliser, la corrosion étant un processus électrochimique, l’action de l’inhibiteur se ferra au niveau des étapes de réaction électrochimique.

Fonction d’un inhibiteur de corrosion :

Un inhibiteur de corrosion a pour fonction principales : D’avoir une action rapide et vérifiable Être efficace durant de nombreuses années De pénétrer suffisamment les couches de béton même dans le cas de béton très hétérogène

sse de corrosion du métal, sans en affecter ses propriétés mécaniques et chimiques ainsi que celles de son milieu environnant De prendre en considération le milieu (basique, neutre dans le cas de la carbonatation, voir acide dans le cas de la présence de chlorures) dans lequel il sera afin d’être compatible avec

ci ainsi qu’à la température d’utilisation D’être en concentration suffisante pour être efficace

Catégories d’inhibiteurs de corrosion :

Il est possible de classifier les inhibiteurs de corrosion selon leur mode d’action, àLes inhibiteurs anodiques qui agissent en diminuant le courant sur la partie anodique de la surface du métal. Cependant il y a un risque uniquement si son action n’est pas totale sur l’élément, cela peut entrainer localement une augmentation de la densité de courant et ainsi conduire à un processus localement plus intense de corrosion qu’en l’absence d’inhibiteurs de corrosion. Les inhibiteurs cathodiques agissent en augmentant la surtension au niveau de la cathode et ainsi réduisent le courant de corrosion. Les inhibiteurs cathodiques ne stoppent jamais le processus de corrosion mais ils n’ont pas le désavantage des inhibiteurs cathodiques, à

localisée. Les inhibiteurs mixtes qui ont eux à la fois les propriétés des inhibiteurs anodiques et

PRO 2

1/2

Les inhibiteurs de corrosion sont des éléments chimiques permettant de ralentir, voire de stopper le ment ils sont ajoutés en

pas dans cette catégorie de tel que le chrome par exemple.

Il est important de souligner le fait qu’il n’existe pas un seul mode d’action des inhibiteurs de corrosion. Chaque type réagira différemment selon le milieu dans lequel il se situe. Par exemple

ecouvrir la surface du métal par adsorption et ainsi réduire les surfaces de réaction élémentaires. Dans un autre cas, il peut former des composés avec le métal et le liquide environnant

esse de corrosion est ainsi ralentie voire annulée. Cependant pour généraliser, la corrosion étant un processus électrochimique, l’action

De pénétrer suffisamment les couches de béton même dans le cas de béton très hétérogène

sse de corrosion du métal, sans en affecter ses propriétés mécaniques et

De prendre en considération le milieu (basique, neutre dans le cas de la carbonatation, voir hlorures) dans lequel il sera afin d’être compatible avec

à savoir : Les inhibiteurs anodiques qui agissent en diminuant le courant sur la partie anodique de la

n n’est pas totale sur l’élément, cela peut entrainer localement une augmentation de la densité de courant et ainsi conduire à un processus localement plus intense de corrosion qu’en l’absence

nt en augmentant la surtension au niveau de la cathode et ainsi réduisent le courant de corrosion. Les inhibiteurs cathodiques ne stoppent jamais le processus de corrosion mais ils n’ont pas le désavantage des inhibiteurs cathodiques, à

Les inhibiteurs mixtes qui ont eux à la fois les propriétés des inhibiteurs anodiques et

FICHE


4. Mise en œuvre d’un inhibiteur de corrosion

Il est important avant d’appliquer le produit de préparer la surface du béton, peinture ou autre revêtement. Une fois la surface prête à recevoir le produit, l’application se fait directement sur la surface du béton à l’aide d’un rouleau ou d’un pulvérisateur. Il faut veiller à ce que les consommations mises en œuvre soient de corrosion sous forme liquide, l’application se fait en plusieurs passes. Pour les inhibiteurs de corrosion sous forme gélifiés, l’application se fait en une seule fois. Il faudra par la suite vérifier que les quantités minimales d’inhibiteurs de corrosion au niveau des armatures soient atteintes. Cette vérification peut se faire par prélèvement d’échantillons représentatifs de l’ouvrage ou par le suivi des mesures de potentiel ou de courants de corrosio

5. Pour aller plus loin :

Il n’existe actuellement aucune norme française traitant de ce sujet, il est tout de fois possible de se référer à la norme NF EN 15183 : Essai d’évaluation de la protection anticorrosion.

FICHE PROTECTION


Mise en œuvre d’un inhibiteur de corrosion :

Il est important avant d’appliquer le produit de préparer la surface du béton, c'estpeinture ou autre revêtement. Une fois la surface prête à recevoir le produit, l’application se fait directement sur la surface du béton à l’aide d’un rouleau ou d’un pulvérisateur. Il faut veiller à ce que les consommations mises en œuvre soient conformes aux préconisations. Pour les inhibiteurs de corrosion sous forme liquide, l’application se fait en plusieurs passes. Pour les inhibiteurs de corrosion sous forme gélifiés, l’application se fait en une seule fois.

que les quantités minimales d’inhibiteurs de corrosion au niveau des armatures soient atteintes. Cette vérification peut se faire par prélèvement d’échantillons représentatifs de l’ouvrage ou par le suivi des mesures de potentiel ou de courants de corrosio

Application au rouleau

Il n’existe actuellement aucune norme française traitant de ce sujet, il est tout de fois possible de se : Essai d’évaluation de la protection anticorrosion.

PRO 2

2/2

c'est-à-dire éliminer la peinture ou autre revêtement. Une fois la surface prête à recevoir le produit, l’application se fait directement sur la surface du béton à l’aide d’un rouleau ou d’un pulvérisateur. Il faut veiller à ce

conformes aux préconisations. Pour les inhibiteurs de corrosion sous forme liquide, l’application se fait en plusieurs passes. Pour les inhibiteurs de

que les quantités minimales d’inhibiteurs de corrosion au niveau des armatures soient atteintes. Cette vérification peut se faire par prélèvement d’échantillons représentatifs de l’ouvrage ou par le suivi des mesures de potentiel ou de courants de corrosion.

Il n’existe actuellement aucune norme française traitant de ce sujet, il est tout de fois possible de se : Essai d’évaluation de la protection anticorrosion.

FICHE PROTECTION

1. Définition de la ré-alcalinisation

Le principe de base de la ré-alcalinisation est de donner au béton un pH permettant de passiver les

aciers. Initialement, le béton lors de sa mise en

carbonatation, le pH du béton diminue jusqu’aux environ

sont plus protégées. Une ré-alcalinisation permet de redonner au béton son pH d’origine. Ce

traitement est dit temporaire car il dure généralement entre une et six semaines selon le degré

d’avancement de la carbonatation.

2. Principe de la ré-alcalinisation

Le principe de la ré-alcalinisation consiste à polariser une armature aux alentours du parement en



Pour l’heure, il existe principalement deux techniques de ré






avant l’application de la ré-alcalinisation afin d’évi

L’action possible de ce traitement est limitée à l’enrobage des armatures. Il n’est pas possible de ré

alcaliniser au delà du premier lit d’armatures.

3. Mise en œuvre :

Dans le cas d’utilisation du système par courant impo

- Projeter une couche de pâte (cellulose ou de laine de roche) sur laquelle on appliquera une


- Mettre en place un treillis anodique métallique sur des baguettes isol

parement

- Connecter les fils de l’anode au treillis

- Projeter une deuxième couche de pâte

- Effectuer les raccordements électriques au générateur de courant continu ayant une tension


- Humidifier périodiquement la pâte par l’électrolyte

- Effectuer un suivi des tensions et courants ainsi que des prélèvements d’échantillons en


- Déposer l’ensemble de l’installat

- Rincer la structure à l’eau basse pression.


- Sur le béton, projeter une couche

- Mettre en place l’anode métallique fixée d’une pa


- Connecter l’anode au circuit électrique, c’est à partir de la que le traitement se met en route

FICHE PROTECTION

Ré-Alcalinisation

alcalinisation :

alcalinisation est de donner au béton un pH permettant de passiver les

aciers. Initialement, le béton lors de sa mise en œuvre à un pH aux environs de 13. Suite à sa

carbonatation, le pH du béton diminue jusqu’aux environs de 9, à ce moment là, les armatures ne

alcalinisation permet de redonner au béton son pH d’origine. Ce

oraire car il dure généralement entre une et six semaines selon le degré

d’avancement de la carbonatation.

alcalinisation :

alcalinisation consiste à polariser une armature aux alentours du parement en

e anode placée sur le parement et enrobée d’un électrolyte. Ainsi peut circuler un


Pour l’heure, il existe principalement deux techniques de ré-alcalinisation. Par courant imposé,

générateur électrique est placé entre l’anode et l’armature, ou par courant galvanique





alcalinisation afin d’éviter toute forme d’hétérogénéité.

L’action possible de ce traitement est limitée à l’enrobage des armatures. Il n’est pas possible de ré

alcaliniser au delà du premier lit d’armatures.

Dans le cas d’utilisation du système par courant imposé, le principe de mise en œuvre est le suivant



Mettre en place un treillis anodique métallique sur des baguettes isol

Connecter les fils de l’anode au treillis

Projeter une deuxième couche de pâte



Humidifier périodiquement la pâte par l’électrolyte




Rincer la structure à l’eau basse pression.


rojeter une couche de pâte saturée en électrolyte

Mettre en place l’anode métallique fixée d’une part sur une baguette l’isolant du parement



PRO 3

1/2

alcalinisation est de donner au béton un pH permettant de passiver les

œuvre à un pH aux environs de 13. Suite à sa

de 9, à ce moment là, les armatures ne

alcalinisation permet de redonner au béton son pH d’origine. Ce

oraire car il dure généralement entre une et six semaines selon le degré

alcalinisation consiste à polariser une armature aux alentours du parement en

e anode placée sur le parement et enrobée d’un électrolyte. Ainsi peut circuler un

alcalinisation. Par courant imposé,

générateur électrique est placé entre l’anode et l’armature, ou par courant galvanique




ter toute forme d’hétérogénéité.

L’action possible de ce traitement est limitée à l’enrobage des armatures. Il n’est pas possible de ré-

sé, le principe de mise en œuvre est le suivant :


Mettre en place un treillis anodique métallique sur des baguettes isolantes, fixées au




Dans le cas d’utilisation du système anodique, le principe de mise en œuvre est le suivant :

sur une baguette l’isolant du parement


FICHE PROTECTION

- Effectuer un suivi des tensions et courants ainsi


- Déposer l’ensemble de l’installation

- Rincer la structure à l’eau basse pression

Afin de vérifier l’efficacité de la ré

l’épaisseur de carbonatation avant et après traitement pour pouvoir comparer les résultats. Ce test

se fait généralement à la phénolphtaléine.

4. Pour aller plus loin :

Se référer à la norme :

TS 14038-1 : Ré-alcalinisation électrochimique et tr

au béton armé – Partie 1 : Ré-alcalinisation

FICHE PROTECTION

Ré-Alcalinisation

Effectuer un suivi des tensions et courants ainsi que des prélèvements d’échantillons de



Rincer la structure à l’eau basse pression

Afin de vérifier l’efficacité de la ré-alcalinisation, il est nécessaire de procéder à des


se fait généralement à la phénolphtaléine.


alcalinisation

PRO 3

2/2

que des prélèvements d’échantillons de

alcalinisation, il est nécessaire de procéder à des tests sur


aitements d’extraction des chlorures applicables

FICHE PROTECTIONRevêtement imperméabilisant

1. Définition d’un revêtement de surface

Les revêtements de surface, permettant de protéger la structure contre des attaques, sont

décomposés en différentes catégories, elles sont décrites dans la suite.

Les revêtements imperméabilisants sont généralement des systèmes multi couches appliqués à t

curatif. Leur principale fonction est de pallier aux désordres affectant la structure en ayant

principalement une fonction d’imperméabilité à l’eau liquide. Il est nécessaire qu’ils aient une

élasticité suffisante afin de pouvoir résister à la fissur

2. Les différents types de revêtements

- La mise en peinture peut avoir différentes fonctions

o Elle permet d’améliorer l’esthétique de l’ouvrage, par la mise en couleur ou la création

de motifs décoratifs, en vue de lui donner un aspect

lorsque nécessaire, la teinte de ses parements,

o Son but peut être d’augmenter le confort et la sécurité des usagers, tout en facilitant le

nettoyage (exemple

o Elle permet aussi de participer à la sécurité de l’ouvrage (exemple : balisage des

pylônes),

o Mais avant tout chose, elle permet de contribuer à la protection du béton. En effet, la

mise en place d’un système de peinture en couche mince, dans la mesure où

une amélioration de l’imperméabilité du support peut permettre de ralentir la

pénétration de l’humidité extérieure et d’améliorer ainsi la durabilité du béton.

Il est à noter qu’il existe une procédure de qualification concernant les systèmes d

béton de génie civil. Elle donne des notions sur des critères d’adhérence, d’aspect et plus

généralement sur des considérations d’ordre esthétique. Cependant, elle ne se prononce pas sur

des critères visant à apprécier la capacité effective

de cette procédure est décrit dans le guide “ Mise en peinture des bétons de génie civil ” (LCPC, Juin

1999).

- Les lasures peuvent être utilisées pour conserver ou mettre en valeur la texture du parement en

béton. Il existe des lasures incolores, mais aussi colorées. L’avantage par rapport aux peintures

c’est qu’elles ne sont pas opacifiantes.

- Les revêtements minces : sont inclus dans cette catégorie

o Les revêtements plastiques épais contenant généralement

résines acryliques ou polyuréthannes

o Les revêtements d’imperméabilité à base de résine acrylique

o Les revêtements divers à base de polyuréthane

- Les enduits de façade. On distingue deux catégories dans les enduits de façade

o Les enduits traditionnels, exécutés selon le DTU 26.1 en trois couches distinctes

o Les enduits monocouche prêts à l’emploi.

Dans tous les cas ce sont des enduits à base de liants hydrauliques et ou de chaux aérienne.

FICHE PROTECTION Revêtement imperméabilisant

d’un revêtement de surface :


décomposés en différentes catégories, elles sont décrites dans la suite.

Les revêtements imperméabilisants sont généralement des systèmes multi couches appliqués à t



élasticité suffisante afin de pouvoir résister à la fissuration du support.

Les différents types de revêtements :

La mise en peinture peut avoir différentes fonctions :

Elle permet d’améliorer l’esthétique de l’ouvrage, par la mise en couleur ou la création

de motifs décoratifs, en vue de lui donner un aspect particulier, ou d’homogénéiser,

lorsque nécessaire, la teinte de ses parements,

Son but peut être d’augmenter le confort et la sécurité des usagers, tout en facilitant le

: revêtement des tunnels),

Elle permet aussi de participer à la sécurité de l’ouvrage (exemple : balisage des

Mais avant tout chose, elle permet de contribuer à la protection du béton. En effet, la

mise en place d’un système de peinture en couche mince, dans la mesure où



Il est à noter qu’il existe une procédure de qualification concernant les systèmes d



des critères visant à apprécier la capacité effective à remplir une fonction de protection. L’ensemble


Les lasures peuvent être utilisées pour conserver ou mettre en valeur la texture du parement en


c’est qu’elles ne sont pas opacifiantes.

: sont inclus dans cette catégorie :

Les revêtements plastiques épais contenant généralement des éléments à base de

résines acryliques ou polyuréthannes

Les revêtements d’imperméabilité à base de résine acrylique

Les revêtements divers à base de polyuréthane

Les enduits de façade. On distingue deux catégories dans les enduits de façade

its traditionnels, exécutés selon le DTU 26.1 en trois couches distinctes

Les enduits monocouche prêts à l’emploi.


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Les revêtements imperméabilisants sont généralement des systèmes multi couches appliqués à titre



Elle permet d’améliorer l’esthétique de l’ouvrage, par la mise en couleur ou la création

particulier, ou d’homogénéiser,

Son but peut être d’augmenter le confort et la sécurité des usagers, tout en facilitant le

Elle permet aussi de participer à la sécurité de l’ouvrage (exemple : balisage des

Mais avant tout chose, elle permet de contribuer à la protection du béton. En effet, la

mise en place d’un système de peinture en couche mince, dans la mesure où il apporte



Il est à noter qu’il existe une procédure de qualification concernant les systèmes de peinture pour



à remplir une fonction de protection. L’ensemble


Les lasures peuvent être utilisées pour conserver ou mettre en valeur la texture du parement en


des éléments à base de

Les enduits de façade. On distingue deux catégories dans les enduits de façade :

its traditionnels, exécutés selon le DTU 26.1 en trois couches distinctes


FICHE PROTECTIONRevêtement imperméabilisant

3. Mode d’application

Chaque type de revêtement a son propre mode d’application à suivre. Il est nécessaire de se référer

à la notice des produits appliqués.


Voir les normes :

NF EN 1504-2 : Principe 1 – Méthode 1.3

DTU 42.1 Réfection de façades en service par revêtements d'imperméabilité à base de polymères

FICHE PROTECTION Revêtement imperméabilisant

Mode d’application :


à la notice des produits appliqués.


Méthode 1.3 : Revêtement

façades en service par revêtements d'imperméabilité à base de polymères

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façades en service par revêtements d'imperméabilité à base de polymères

FICHE PROTECTIONProtection cathodique

1. Principe de la protection cathodique

Dans le cadre du béton armé, la protection cathodique des armatures est un traitement, qui

contrairement à l’extraction des chlorures ou la

pour but de ralentir, voire même d’arrêter la corrosion. Le principe est d’abaisser le potentiel

électrochimique de l’armature jusqu’à une valeur seuil appelée potentiel de protection. Lorsque

cette valeur est atteinte, on peut considérer que la vitesse de corrosion dans l’acier est négligeable.

Ceci peut se faire en polarisant une armature présente dans le béton avec une anode placé

le parement soit dans l’enrobage. Puis il faut appliquer un c

l’anode vers l’armature.

De même que pour la ré-alcalinisation et l’extraction des chlorures, il existe principalement deux

méthodes de réalisation. Soit par courant imposé, avec un générateur électrique placé entre l’

et l’armature, soit par courant galvanique avec une anode sacrificielle directement reliée à

l’armature.

2. Étapes préparatoires de la protection cathodique

Il est tout d’abord important d’effectuer des travaux préalables avant l’application de la

cathodique. En effet, il est nécessaire d’éliminer le béton dégradé ainsi que les bétons de

réparations antérieurs car ils peuvent présenter une résistivité différente. Il faut aussi enlever la

rouille non adhérente sur les armatures ainsi que

Enfin, il est nécessaire de reconstituer l’enrobage tout en veillant à avoir une distance minimale de

vingt millimètres entre l’armature et le parement extérieur.

L’entreprise effectuant ces travaux doit p

que de la capacité du générateur. Cela a pour but de déterminer les caractéristiques de l’installation

à mettre en œuvre tel que le type et les quantités d’anodes

nécessaire, etc. Ces paramètres sont directement fonction de la dimension des armatures à traiter.

Une note de calcul doit indiquer le nombre et l’emplacement des zones anodiques, la

consommation en courant pour chaque zone, le type d’anode choisi, le nombre

des capteurs de surveillance et de contrôle.

3. Mise en œuvre de la protection cathodique

Les étapes de la mise en œuvre de la protection cathodique sont les suivantes

- Forer des trous dans le parement en béton afin de mettre à nu des

connecter au réseau électrique

- Les anodes sont soit plaquées à la surface du parement soit enfouies dans le béton, il est

nécessaire de les enrober avec du mortier

- Installer des capteurs afin de pouvoir suivre l’efficacité de l’installatio

- Vérifier la continuité

- Mettre en service l’installation

FICHE PROTECTION Protection cathodique

Principe de la protection cathodique :


contrairement à l’extraction des chlorures ou la ré-alcalinisation, appliqué de façon permanente. Il a



eur est atteinte, on peut considérer que la vitesse de corrosion dans l’acier est négligeable.

Ceci peut se faire en polarisant une armature présente dans le béton avec une anode placé

le parement soit dans l’enrobage. Puis il faut appliquer un courant de polarisation, circulant de

alcalinisation et l’extraction des chlorures, il existe principalement deux

méthodes de réalisation. Soit par courant imposé, avec un générateur électrique placé entre l’


Étapes préparatoires de la protection cathodique :

Il est tout d’abord important d’effectuer des travaux préalables avant l’application de la



rouille non adhérente sur les armatures ainsi que de rétablir une continuité électrique des aciers.


vingt millimètres entre l’armature et le parement extérieur.

L’entreprise effectuant ces travaux doit procéder au calcul de dimensionnement des anodes ainsi


à mettre en œuvre tel que le type et les quantités d’anodes à mettre en place, le courant total

essaire, etc. Ces paramètres sont directement fonction de la dimension des armatures à traiter.


consommation en courant pour chaque zone, le type d’anode choisi, le nombre

des capteurs de surveillance et de contrôle.

Mise en œuvre de la protection cathodique :

Les étapes de la mise en œuvre de la protection cathodique sont les suivantes :

Forer des trous dans le parement en béton afin de mettre à nu des

connecter au réseau électrique

Les anodes sont soit plaquées à la surface du parement soit enfouies dans le béton, il est

nécessaire de les enrober avec du mortier

Installer des capteurs afin de pouvoir suivre l’efficacité de l’installation

Mettre en service l’installation

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alcalinisation, appliqué de façon permanente. Il a



eur est atteinte, on peut considérer que la vitesse de corrosion dans l’acier est négligeable.

Ceci peut se faire en polarisant une armature présente dans le béton avec une anode placée soit sur

ourant de polarisation, circulant de

alcalinisation et l’extraction des chlorures, il existe principalement deux

méthodes de réalisation. Soit par courant imposé, avec un générateur électrique placé entre l’anode


Il est tout d’abord important d’effectuer des travaux préalables avant l’application de la protection



de rétablir une continuité électrique des aciers.


rocéder au calcul de dimensionnement des anodes ainsi


mettre en place, le courant total

essaire, etc. Ces paramètres sont directement fonction de la dimension des armatures à traiter.


consommation en courant pour chaque zone, le type d’anode choisi, le nombre et l’emplacement

Forer des trous dans le parement en béton afin de mettre à nu des armatures et les

Les anodes sont soit plaquées à la surface du parement soit enfouies dans le béton, il est

FICHE PROTECTIONProtection cathodique


Se référer à la norme :

NF EN 12696 : Protection cathodique de l’acier dans le béton

FICHE PROTECTION Protection cathodique


: Protection cathodique de l’acier dans le béton

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Projet de Fin d’Études -...

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