EPFZ: formule mathématique pour évaluer la rouille du béton armé
(Keystone-ATS) L’état de corrosion des ouvrages d’art en béton armé comme les tunnels ou les ponts n’est pas évalué de manière fiable, selon des chercheurs de l’EPFZ. Ils ont développé une formule mathématique permettant une meilleure appréciation à partir de petits échantillons.
C’est surtout le sel de déneigement qui mène la vie dure aux constructions en béton armé. Au fil des ans, les chlorures pénètrent dans le béton et atteignent l’armature d’acier qui commence à rouiller, a indiqué jeudi l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) dans un communiqué.
“La corrosion provoque jusqu’à 90% des dégâts aux constructions en béton armé”, indique Ueli Angst, professeur à l’Institut des matériaux de construction, cité dans le communiqué. En Suisse, une grande partie des infrastructures date des années 1950 à 1970 et atteint un âge critique.
Selon le Pr Angst, leur assainissement pourrait coûter entre cinq et vingt milliards de francs par an. La plupart des pays industrialisés font face à de tels défis.
Jusqu’ici, la surveillance de ces ouvrages se fait par observation visuelle et prélèvement d’échantillons. La concentration en chlorures est ensuite mesurée en laboratoire. Le seuil critique est de 0,4% par rapport au poids du ciment.
Conclusions fausses
Or selon cette nouvelle étude publiée dans la revue Science Advances, la méthode n’est pas fiable et les conclusions qui en sont tirées sont souvent fausses. “Seule l’analyse d’un échantillon d’un mètre de longueur par exemple permet un jugement proche de la réalité”, souligne le Pr Angst.
Or généralement, on se contente de prélever de petits morceaux de cinq à vingt centimètres. Le matériau poreux n’est pas homogène, et les concentrations de chlorures peuvent varier considérablement d’un endroit à l’autre.
Pour leur recherche, les scientifiques ont analysé des morceaux de différentes tailles. Comme il est difficile pour des raisons pratiques de transporter de gros blocs de béton en laboratoire, les chercheurs ont développé une formule mathématique permettant d’extrapoler à n’importe quelle taille d’objet les valeurs trouvées sur un échantillon donné, et de remplacer ainsi le seuil critique fixe de 0,4%.
De l’acier de meilleure qualité
Ces résultats pourraient aussi avoir des conséquences sur l’installation de capteurs de surveillance. Selon les scientifiques, ils sont trop petits et peuvent livrer des résultats trop optimistes. Il en faut soit davantage, soit de plus gros.
Reste une solution pour éliminer ces problèmes: utiliser des aciers fortement alliés, dix fois plus chers que les armatures classiques, mais qui ne rouillent pas. “Compte tenu des coûts engendrés par la surveillance régulière et les rénovations, cela pourrait revenir moins cher sur la durée”, conclut le Pr Bernhard Elsener, spécialiste de la corrosion et de la durabilté des matériaux à l’EPFZ.
