Causes et préventions des altérations du béton : Action des produits chimiques

8 Octobre 2019
 

Les deux types d’agression par les produits chimiques

Face à l’agression de produits chimiques, le béton peut soit se montrer résistant, soit se dégrader plus ou moins rapidement. Les dommages, lorsqu’il y en a, sont essentiellement de deux sortes :

L’érosion chimique
L’altération du béton par érosion chimique se produit lorsqu’il y a dissolution de l’un des composants de la pâte de ciment ou du granulat par un agent chimique extérieur (fig 4.8.1 à 4.8.3). Il s’ensuit un lessivage du composant dissout : le béton devient alors de plus en plus poreux et perd de la matière en même temps que son rôle protecteur de l’armature.
Ce processus commence toujours à partir de la surface de contact avec l’agent chimique et progresse (en général lentement) vers l’intérieur du béton.

Le gonflement
L’altération du béton par gonflement fait suite à la combinaison, à l’intérieur du béton, entre une substance chimique ayant pénétré depuis la surface, un constituant de la pâte de ciment, et l’eau des capillaires. Lorsque cette combinaison produit un composé solide dont le volume est supérieur à celui des constituants de départ, il en résulte des pressions internes qui peuvent provoquer un gonflement de la masse, associé à une fissuration lente, mais importante. Celle-ci peut se manifester jusqu’à une certaine distance du point de pénétration de la substance agressive.
 

Mesures préventives

La protection du béton contre les agressions extérieures d’origine chimique nécessite les mesures suivantes :

  • choix correct du ciment et dosage approprié
  • mise en œuvre d’un béton compact, de faible porosité, avec un rapport E/C faible ≤ 0,50
  • enrobage suffisant des armatures (prévoir éventuellement une surépaisseur dite "couche sacrificielle")
  • cure soignée du béton
  • application des textes normatifs et recommandations.


Les ciments de type CEM III peuvent être recommandés dans tous les cas où des éléments de structure doivent être protégés contre l’agression de substances chimiques (acides, sels ou sulfates).

En cas d’attaque par des sulfates en solution, les mesures ci-dessus doivent encore être associées à l’emploi d’un ciment à résistance élevée aux sulfates. A cet effet, les ciments HSR de type CEM I, CEM III, CEM V sont particulièrement indiqués (voir également le chapitre 4.6).

Dans le cas d’agressions très spécifiques ou de concentrations très élevées enagents agressifs (voir NBN EN 206), on complètera les mesures énoncées ci-dessus par l’exécution d’un revêtement de surface spécialement prévu à cet effet (à base de résines synthétiques, de céramique, etc...). En cas de doutes, l’avis d’un spécialiste sera demandé.

 

Exemples de bétons soumis à une attaque acide


Effet de quelques substances chimiques sur le béton

Le tableau 4.8.1 récapitule les effets produits par diverses substances chimiques (ou naturelles) lorsqu’elles entrent en contact prolongé avec le béton.
L'effet sera d'autant plus marqué que la concentration ou que le taux de renouvellement sont élevés.
 

Effet de quelques substances sur le béton