Effets des inhibiteurs de corrosion sur les caractéristiques du béton 

LE BETON ARME 

Le béton armé est un assemblage d’armatures en acier et de béton qui fournit aux barres d’acier une protection à la fois physique et chimique. La protection physique est assurée par la zone d’enrobage de la structure. La protection chimique quant à elle provient de l’alcalinité très élevée (pH > 12,5) de la solution interstitielle contenue dans les pores du béton (Glass & Buenfeld, 1997)
Les armatures en acier :
Les armatures souvent utilisées pour renforcer le béton sont soit de l’acier doux ou de l’acier au carbone très susceptibles à la corrosion. De récents développements proposent des armatures qui résistent à la corrosion telles que les aciers inoxydables ou encore des armatures en polymères renforcés de fibres, mais ces armatures composites sont certes plus onéreuses que les armatures classiques. Pour l’heure, l’utilisation des aciers au carbone reste la solution privilégiée, en particulier pour un meilleur rapport qualité/prix. (Perier, et al., 2013) (Chakri, 2015)
Passivation des armatures :
Lors du coulage du béton, l’acier va se trouver noyé dans un milieu très basique (la solution interstitielle du béton d’un pH de l’ordre de 13) ce qui induit la formation autour de l’armature d’une couche extrêmement mince appelée couche de passivation. Cette dernière est constituée principalement de composés d’oxyde ferrique (γ-Fe2O3) et de magnétite (Fe3O4), la présence de cette couche n’arrête pas la réaction de corrosion, mais elle la limite à quelques microns par année. (Abd El Haleem, et al., 2010).

LES INHIBITEURS DE CORROSION UTILISES DANS LES BETONS 

Selon la NACE (National Association of Corrosion Engineers), un inhibiteur est “une substance qui retarde la corrosion lorsqu’elle est ajoutée à un environnement en faible concentration”. L’action des inhibiteurs de corrosion peut être décrite par l’effet du principe actif de la molécule inhibitrice qui peut former un film protecteur ou une couche d’inhibiteur adsorbée à la surface de l’acier, stoppant ainsi l’effet des ions agressifs du milieu.

Inhibiteurs utilisés pour le béton armé 

Les inhibiteurs minéraux :
Les molécules minérales sont utilisées le plus souvent en milieu neutre et milieu alcalin. Les produits se dissocient en solution et assurent les phénomènes d’inhibition (anions et cations). Les cations inhibiteurs sont essentiellement Zn2+ et Ca2+ qui forment des sels insolubles avec certains anions tels que l’hydroxyle OH-, NO2- et PO42-.
Les inhibiteurs organiques :
Les inhibiteurs organiques ont connu un développement de plus en plus élevé avec le temps en termes d’inhibiteur de corrosion, leur utilisation est actuellement préférée à celles de l’inhibiteur inorganique pour des raisons d’écotoxicités essentiellement. Le mode de protection de ces produits s’effectue par la fixation d’au moins un atome sur la surface des métaux, ces atomes sont des centres actifs comme l’oxygène (alcools acétyléniques, carboxylates, oxadiazoles…), comme l’azote (amines, amides, imidazolines…), comme le soufre (dérivé de la thiourée, mercaptans, sulfoxydes, thiazoles…) ou comme le phosphore (phosphonates) (Sebouai & Benmesmoudi, 2017).
Les inhibiteurs verts :
Les inhibiteurs verts sont souvent des huiles ou bien des extraits obtenus par des écorces, des racines, des feuilles, des graines des plantes et des fruits, elles sont composées de différents produits comme les phénols, les hydrocarbures, les alcools, les aldéhydes, les cétones, tannin, acide gallique,… Les inhibiteurs à base d’extraits de plantes ont un caractère non toxique. (Raja, et al., 2015).

Protocoles de fabrication de mortier 

Pré mouillage du malaxeur afin d’éviter l’absorption d’eau par celui-ci. Introduction des constituants du mortier (sable + ciment).
Dilution d’inhibiteur dans l’eau distillée. Malaxage à sec des constituants pendant 1 minute afin d’homogénéiser le mélange avant l’introduction d’eau.
Addition de l’eau de gâchage dans le malaxeur et mélanger pendant 1 minute. Mélanger manuellement pendant 30 secondes.
Malaxer une deuxième fois pendant 1 minute. Une fois le mortier est près, les moules ont été préparés et enduits avec un lubrifiant pour faciliter le démoulage après prise du mortier.
Après le coulage du mortier les échantillons sont placés à la table vibrante pour dégager les bulles d’air.
Enfin, la conservation des éprouvettes se fait dans le laboratoire, Après 24h les éprouvettes sont démoulées et immergées dans l’eau distillé dosé de 2g/l de (CaOH2) pour éviter la contamination du béton pendant 28 jours.

Essai de la porosité accessible à l’eau 

Cet essai est réalisé sur des échantillons cylindriques de diamètre 3,5 cm et 6 cm de hauteur, Le protocole expérimental utilisé dans cette étude suit les recommandations de (AFREM-AFGC, 1997) modifiés cité par (KAMÈCHE, 2015) .
Détermination de Msec : Séchage de l’échantillon à l’étuve à 60 °C jusqu’à la stabilisation de la masse .Le séchage est arrêté lorsque la différence entre deux pesées à 24 heures d’intervalle est inférieure à 0,05 %.
Saturation sous vide : On place l’échantillon dans un dessiccateur hermétiquement fermé connecté à une pompe à vide.
Application de la pression sous vide pendant 24h ;Immersion à mi-hauteur pendant 48h ;Immersion totale pendant 24h.
Détermination de M eau : Peser le corps d’épreuve complètement immergé à l’aide d’un dispositif de pesée hydrostatique.
Détermination de Mair : Peser le corps d’épreuve saturé à l’air après essuyage de l’échantillon avec un chiffon.

Essai d’absorption capillaire 

L’absorption capillaire à l’eau est évaluée en utilisant des échantillons cylindriques de ϕ=3,5cm et 6cm de hauteur de mortier. Après 28 jours de cure, les échantillons sont placés dans une étuve à 55°C jusqu’à stabilisation de la masse .Pour réaliser l’essai, les échantillons sont mis en contact avec l’eau à partir de leurs bases, La masse des éprouvettes a été mesurée aux échéances suivantes : 5, 15, 30min puis 1, 2, 3, 4, 5, 24 et 48 heures. Cet essai est réalisé suivant la norme ASTM C 1585 où le coefficient d’absorption capillaire est défini en réalisant une régression linéaire des courbes de volume d’eau absorbée par unité de surface en fonction du temps.

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Table des matières

INTRODUCTION
Chapitre I : Généralités sur la corrosion des aciers de béton dans le milieu marin & Synthèse
bibliographique
I.1- Introduction 
I.2-le béton armé 
I.2.1-Les armatures en acier
I.2.2 Passivation des armatures
I.3. Corrosion des armatures de béton dans les milieux marins 
I.4. Moyens de protection contre la corrosion 
I.5 Les inhibiteurs de corrosion utilisés dans les bétons 
I.5.1. Définition
I.5.2 Inhibiteurs utilisés pour le béton armé
I.6 Synthèse bibliographique : effets des inhibiteurs de corrosion sur les caractéristiques du béton 
I.6.1-Résistance à la compression
I.6.2.-Résistance à la traction par flexion
I.6.3.-Absorption en eau
I.6.4.Porosité accessible à l’eau
I.7. conclusion 
Chapitre II : Matériuax et méthodes
II.1-Introduction 
II.2-Matériaux utilisés 
II.2.1- Ciment
II. 2.2- Granulats
II.2.3-Eau de gâchage
II. 2.4- Inhibiteurs
II.3-propriétés des matériaux
II.3.1-Masse volumique
II.3.2-Analyse granulométrique
II.3.3-Equivalent de sable
II.4-préparation des mortiers 
II.4.1- Préparation du mortier
II.4.3- Dosage en inhibiteur
II.4.4-Protocoles de fabrication de mortier
II.5.-Méthodes 
II.5.1-Paramètres étudiés
II.5.2-Essai de résistance à la compression
II.5.2- Essai de résistance à la traction par flexion
II.5.3-Essai de la porosité accessible à l’eau
II.5.4- Essai d’absorption capillaire
II.6 Conclusion 
Chapitre III : Résultats et interprétation
III.1-Introduction 
III.2-Essai de résistance à la compression 
III.2.1- Résultats des échantillons mélangés avec l’acide ascorbique
III.2.2- Résultats des échantillons mélangés avec l’Acide ascorbique +Propolis
III.2.3- Résultats des échantillons mélangés avec l’extrait de feuilles de Henna
III.3-Essai de résistance a la traction par flexion 
III.3.1- Résultats des échantillons mélangés avec l’Acide Ascorbique
III.3.2- Résultats des échantillons mélangés avec l’(Acide Ascorbique + Propolis)
III.3.3- Résultats des échantillons mélangés avec l’extrait de feuilles de Henna
III.4- Résultats de la porosité accessible à l’eau 
III.4.1- Résultats des échantillons mélangés avec l’Acide Ascorbique
III.4.2- Résultats des échantillons mélangés avec l’(Acide Ascorbique + Propolis)
III.4.3- Résultats des échantillons mélangés avec l’extrait de feuilles de Henna
III.5- Résultats de l’absorption capillaire
III.6. Conclusion 
CONCLUSION & PERSPECTIVE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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