Résistance à la corrosion des armatures inox dans le béton

Lorsqu’il y a corrosion sur les armatures aciers, celle-ci est principalement de type corrosion par piqûres. De par la remarquable stabilité de leur couche passive, les armatures inox présentent une excellente résistance à ce type de dégradation : elles sont donc particulièrement adaptées pour des milieux très chargés en chlorures.



Ce phénomène a été démontré par de nombreux chercheurs de différents pays. Les références bibliographiques de cet ouvrage listent les différentes recherches de la littérature internationale et les expériences françaises illustrant la résistance à la corrosion de l’inox dans le béton. Il s’agit en général de résultats provenant de tests électrochimiques de corrosion accélérée. L’une des difficultés consiste en effet à évaluer « rapidement » les performances d’un matériau ; on ne peut résoudre ce problème par une exposition réelle, dont les résultats ne seraient obtenus qu’au bout de plusieurs dizaines d’années. Des tests électrochimiques de corrosion accélérée ont donc été mis au point. Ils permettent de se placer dans des conditions artificielles en favorisant l’apparition rapide de la corrosion.

Exemple de test

Nous proposons un exemple de résultats obtenus par le centre de recherches d’UGITECH à partir d’un test électrochimique. Dans cette étude, le critère d’évaluation du comportement en résistance à la corrosion est le potentiel de piqûres.

Un potentiel électrochimique représente l’énergie qu’il faut appliquer à un matériau pour qu’il se corrode par piqûres. Plus le potentiel de piqûres est élevé, plus la résistance à la corrosion est importante.

Milieu d’essai

Dans l’essai suivant, le milieu choisi est un milieu « sévère » :

• carbonatation du béton ;
• pH égal à 10 ;
• teneur élevée en chlorures (35 g/l) ce qui correspond au niveau moyen présent dans l’eau de mer.

Paramètres de l’essai

Matériaux testés
Acier – 1.4597 – 1.4301 (AISI 304) – 1.4404 (AISI 316) – 1.4462

Milieux utilisés
Solution aqueuse NaHCO₃ 0,025M + Na₂CO₃ 0,025M + NaCl 35 g/l à pH = 10

Test réalisé
Test électrochimique de détermination du potentiel de piqûres sur courbe de polarisation.

Résultats

Potentiels de piqûres (en mV/ECS) dans un milieu carbonaté à pH = 10

Conclusion

Plus le potentiel de piqûres est élevé, meilleure est la résistance à la corrosion par piqûres donc le comportement du matériau.

Sans détailler les mécanismes, il apparaît clairement que, dans ce milieu « sévère », la différence de comportement entre l’acier (potentiel de piqûres fortement négatif – 500 mV/ECS*) et l’inox (potentiel de piqûres positif compris entre +150 à +700 mV/ECS suivant les nuances) est considérable.

Cependant, les différentes nuances d’inox n’ont pas toutes le même comportement. Le choix de la meilleure nuance pour une construction donnée est à faire avec l’aide de spécialistes et des producteurs d’inox en fonction de différents critères : performances, prix, classe d’exposition, etc.