Couverture en béton
La couverture en béton doit avoir une épaisseur minimale pour trois raisons principales:
- pour protéger les barres d’armature en acier (barres d’armature) des effets environnementaux afin d’éviter leur corrosion;
- pour assurer une isolation thermique, qui protège les barres d’armature du feu, et;
- pour conférer aux barres d’armature un enrobage suffisant pour leur permettre d’être sollicitées sans glisser.
La rupture prématurée des armatures d’acier corrodées et l’expansion des produits de corrosion du fer autour des armatures sont parmi les principales causes de la dégradation du béton. L’acier au carbone des barres d’armature est protégé de l’oxydation par l’oxygène atmosphérique par le pH élevé de l’eau interstitielle du béton. La surface de la barre de fer est passivée tant que le pH est supérieur à 10,5. L’eau de ciment fraîche a un pH d’environ 13,5 tandis que le pH de l’eau de ciment évoluée ~ 12,5 est contrôlé par la dissolution de l’hydroxyde de calcium (portlandite). Le dioxyde de carbone présent dans l’air diffuse lentement à travers le revêtement en béton sur les barres d’armature et réagit progressivement avec les hydroxydes alcalins (KOH, NaOH) et avec l’hydroxyde de calcium conduisant à la carbonatation de la pâte de ciment hydratée. En conséquence, le pH du ciment baisse et lorsque sa valeur est inférieure à 10,5-9,5, la surface de l’acier n’est plus passivée et commence à se corroder. Une épaisseur suffisante de couverture en béton est donc nécessaire afin de ralentir le processus de carbonatation vers les barres d’armature. La couverture minimale en béton dépendra des conditions environnementales rencontrées et doit être plus épaisse lorsque le béton est également exposé à l’humidité et au chlorure (proximité de la mer, utilisation de sel de déglaçage pour les ponts ou les routes,…). Un béton de haute qualité réalisé avec un faible rapport eau / ciment (w / c) aura une porosité plus faible et sera moins perméable à l’eau et à la pénétration d’espèces corrosives (oxygène dissous, chlorure,…). Une couverture plus épaisse ou un béton plus compact réduira également la diffusion du CO2 dans le béton, le protégeant mieux de la carbonatation et maintenant un pH plus élevé pendant une période de temps plus longue, augmentant ainsi la durée de vie des barres d’armature.
