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Comment l’eau attaque le béton armé
Les émissions générées par la production du béton pourraient être réduites. Cela, grâce au recours à des matériaux dont les pores laissent moins pénétrer l’eau jusqu’à l’armature.
Le pont Arthur Ravenel Jr. sur la rivière Cooper (Caroline du Sud, USA) | Photo: David Martin/Unsplash
On sait depuis longtemps que la corrosion de l’acier dans les matériaux poreux tels que le béton ne survient rapidement qu’en présence d’un certain niveau d’humidité. Or, l’état d’humidité de ce matériau varie constamment. L’influence de cette dynamique sur la corrosion a été peu étudiée à ce jour. L’équipe d’Ueli Angst à l’ETH Zurich, associée à l’Institut Paul Scherrer, est parvenue, pour la première fois, à visualiser que l’absorption de l’eau a un effet déterminant sur la corrosion de l’armature en acier. Pour arriver à ce résultat, les scientifiques ont scanné un morceau de mortier au moyen de neutrons afin de rendre visible le parcours de l’eau à travers les pores.
Des mesures électrochimiques leur ont en même temps permis de suivre l’évolution de la corrosion de l’acier contenu dans le mortier. Ce qui a révélé que si celle-ci est négligeable dans du mortier sec, elle augmente précisément au moment où l’eau touche l’acier – dans la pratique, à une vitesse pertinente de 30 micromètres par année: «La corrosion est véritablement déclenchée par l’arrivée de l’eau», commente Ueli Angst. Ce constat pourrait être la clé pour une production de béton plus écologique. Pour l’heure, il contient une grande part de ce qu’on appelle le clinker de ciment, cuit à très haute température – un processus très énergivore et très polluant. Il en résulte une division chimique du dioxyde de carbone qui rend le matériau basique, car un pH élevé est considéré comme le facteur principal de la protection contre la corrosion. «Nos résultats montrent que l’acier ne se corrode pas nécessairement, même si le pH est plus faible», explique Ueli Angst. «La situation ne devient précaire que si l’acier est également mouillé.» De futures recherches sur la microstructure et l’absorption de l’eau par le béton pourraient ainsi ouvrir la voie à un béton à faibles émissions avec une part réduite de clinker.
