| Titre : |
Étude par voies électrochimique, physique et mécanique des effets de la corrosion des armatures métalliques sur les performances de l’adhérence acier-béton |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Malang Bodian, Auteur |
| Editeur : |
Dakar : Université Cheikh Anta Diop de Dakar : Ecole Doctorale Physique, Chimie, Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'Ingénieur |
| Année de publication : |
2022 |
| Présentation : |
29 cm |
| Langues : |
Français (fre) |
| Mots-clés : |
adhérence aloé véra béton-armé corrosion durabilité inhibiteur électrochimie test pull-out armature métallique acier béton ouvrage béton armé armatures corrosion électrochimique electrochimie l’adhérence acier-béton densité de courant génie civil |
| Résumé : |
La durabilité des ouvrages en béton armé est en grande partie liée au bon fonctionnement de l’adhérence entre l’acier et le béton. Toutefois, des pathologies telles que la corrosion des armatures sont à l’origine du dysfonctionnement de cette adhérence, causant une dégradation des ouvrages en béton armé. Il est alors important de mieux comprendre le phénomène de corrosion et ses effets sur l’adhérence acier-béton. A cet effet, ce travail de thèse propose, dans un premier temps, d’évaluer la faisabilité de prédire le comportement de l’adhérence à partir de la densité de courant de corrosion électrochimique, une technique d’évaluation non destructive du taux de corrosion des armatures dans le béton. Le principe repose sur le couplage des mesures électrochimiques et les essais d’arrachement pour pouvoir donner une relation entre la densité de courant de corrosion électrochimique et l’adhérence acier-béton. En outre, à cause de la pollution urbaine et des changements climatiques, le CO2 et les ions chlorures sont considérés dans ce travail comme les causes majeures de l’initialisation de la corrosion des ouvrages en béton armé. Ainsi, des techniques d’accélération de la corrosion ont été mises en oeuvre, afin de reproduire des environnements agressifs (immersion dans une solution NaCl, embrun marins et carbonatation) favorisant une corrosion rapide des bétons armés. Cette étude a montré qu’en présence de chlorures, les densités de courant inférieures ou égales à 0,5 μA cm-2, n’ont pas d’influence sur l’adhérence acier béton. Cependant, la corrosion des barres d'armature correspondant aux densités de courant comprises entre 0,5 et 2,20 μA cm-2 augmente initialement la force d'adhérence ; alors qu’une valeur de densité de courant supérieure à 2,20 μA cm-2 entraîne une diminution de la force d'adhérence. L’augmentation de l’adhérence est liée à une augmentation du confinement autour de la barre d’acier renforçant ainsi la rigidité du système et accroît les forces de frottement. Par contre, lorsque ces produits de corrosion deviennent abondants (à partir de 2,80), ils mettent le béton en traction et y provoquent une microfissuration diffuse, conférant au béton armé une perte de l’adhérence acier-béton
Dans un second temps, les performances de deux inhibiteurs de corrosion plus respectueux de l’environnement sont étudiées via des méthodes électrochimiques. Il s’agit d’une argile sénégalaise, l’attapulgite calcinée à 800°C et du gel extrait des feuilles d’aloé-véra. L’attapulgite est utilisée en substitution partielle du ciment (5% et 10%), tandis que l’aloé-véra est ajouté à des teneurs de 1% et 2% par rapport à la masse du ciment. Une étude préalable de l’influence de ces inhibiteurs sur les propriétés physico-chimiques et mécaniques des matériaux cimentaires a été réalisée à l’état frais et durci afin de s’assurer que leur ajout n’aura pas un effet négatif sur les performances des matériaux cimentaires. Les résultats ont montré que la présence de l’attapulgite dans le béton améliore sa résistance en compression et en traction à long terme. Cette amélioration est due à sa réactivité pouzzolanique avec la portlandite formée lors de l’hydratation du ciment. De plus, une teneur de 10% d’attapulgite permet de ralentir la vitesse de corrosion ; mais diminue légèrement l’adhérence acier-béton de 15%. Le gel d’aloé véra a un impact plutôt bénéfique sur la résistance en flexion, alors que son effet sur la résistance en compression est négligeable. Par ailleurs, la présence de l’aloé véra dans un mortier armé diminue la vitesse de corrosion de l’armature et une meilleure efficacité est obtenue avec un dosage de 1% de gel d’aloé véra. |
| Permalink : |
https://bibliothequefst.ucad.sn/index.php?lvl=notice_display&id=1142 |
Étude par voies électrochimique, physique et mécanique des effets de la corrosion des armatures métalliques sur les performances de l’adhérence acier-béton [texte imprimé] / Malang Bodian, Auteur . - Dakar : Université Cheikh Anta Diop de Dakar : Ecole Doctorale Physique, Chimie, Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'Ingénieur, 2022 . - : 29 cm. Langues : Français ( fre)
| Mots-clés : |
adhérence aloé véra béton-armé corrosion durabilité inhibiteur électrochimie test pull-out armature métallique acier béton ouvrage béton armé armatures corrosion électrochimique electrochimie l’adhérence acier-béton densité de courant génie civil |
| Résumé : |
La durabilité des ouvrages en béton armé est en grande partie liée au bon fonctionnement de l’adhérence entre l’acier et le béton. Toutefois, des pathologies telles que la corrosion des armatures sont à l’origine du dysfonctionnement de cette adhérence, causant une dégradation des ouvrages en béton armé. Il est alors important de mieux comprendre le phénomène de corrosion et ses effets sur l’adhérence acier-béton. A cet effet, ce travail de thèse propose, dans un premier temps, d’évaluer la faisabilité de prédire le comportement de l’adhérence à partir de la densité de courant de corrosion électrochimique, une technique d’évaluation non destructive du taux de corrosion des armatures dans le béton. Le principe repose sur le couplage des mesures électrochimiques et les essais d’arrachement pour pouvoir donner une relation entre la densité de courant de corrosion électrochimique et l’adhérence acier-béton. En outre, à cause de la pollution urbaine et des changements climatiques, le CO2 et les ions chlorures sont considérés dans ce travail comme les causes majeures de l’initialisation de la corrosion des ouvrages en béton armé. Ainsi, des techniques d’accélération de la corrosion ont été mises en oeuvre, afin de reproduire des environnements agressifs (immersion dans une solution NaCl, embrun marins et carbonatation) favorisant une corrosion rapide des bétons armés. Cette étude a montré qu’en présence de chlorures, les densités de courant inférieures ou égales à 0,5 μA cm-2, n’ont pas d’influence sur l’adhérence acier béton. Cependant, la corrosion des barres d'armature correspondant aux densités de courant comprises entre 0,5 et 2,20 μA cm-2 augmente initialement la force d'adhérence ; alors qu’une valeur de densité de courant supérieure à 2,20 μA cm-2 entraîne une diminution de la force d'adhérence. L’augmentation de l’adhérence est liée à une augmentation du confinement autour de la barre d’acier renforçant ainsi la rigidité du système et accroît les forces de frottement. Par contre, lorsque ces produits de corrosion deviennent abondants (à partir de 2,80), ils mettent le béton en traction et y provoquent une microfissuration diffuse, conférant au béton armé une perte de l’adhérence acier-béton
Dans un second temps, les performances de deux inhibiteurs de corrosion plus respectueux de l’environnement sont étudiées via des méthodes électrochimiques. Il s’agit d’une argile sénégalaise, l’attapulgite calcinée à 800°C et du gel extrait des feuilles d’aloé-véra. L’attapulgite est utilisée en substitution partielle du ciment (5% et 10%), tandis que l’aloé-véra est ajouté à des teneurs de 1% et 2% par rapport à la masse du ciment. Une étude préalable de l’influence de ces inhibiteurs sur les propriétés physico-chimiques et mécaniques des matériaux cimentaires a été réalisée à l’état frais et durci afin de s’assurer que leur ajout n’aura pas un effet négatif sur les performances des matériaux cimentaires. Les résultats ont montré que la présence de l’attapulgite dans le béton améliore sa résistance en compression et en traction à long terme. Cette amélioration est due à sa réactivité pouzzolanique avec la portlandite formée lors de l’hydratation du ciment. De plus, une teneur de 10% d’attapulgite permet de ralentir la vitesse de corrosion ; mais diminue légèrement l’adhérence acier-béton de 15%. Le gel d’aloé véra a un impact plutôt bénéfique sur la résistance en flexion, alors que son effet sur la résistance en compression est négligeable. Par ailleurs, la présence de l’aloé véra dans un mortier armé diminue la vitesse de corrosion de l’armature et une meilleure efficacité est obtenue avec un dosage de 1% de gel d’aloé véra. |
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