Etude des paramètres de durabilité des aciers de précontrainte dans les coulis de ciment ségrégés

Study of the sustainbility parameters of prestressed steel cables in contact with segregated cement grout

• Auteur / Autrice : Elise Duroudier-Blactot
• Direction : Thierry Chaussadent
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés et haute technologie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Corrosion sous contrainte

Acier

Précontrainte

Ségrégation

Milieu cimentaire

Méthodes électrochimiques

Résumé

La technique de précontrainte permet de réaliser les architectures les plus audacieuses, tout en garantissant leurs solidités. Cependant, au fil des années d’exploitation des ouvrages en béton précontraint, certaines structures ont présenté des fragilités, au niveau des gaines contenant les torons, dans lesquelles du coulis de ciment avait été injecté pour les protéger de la corrosion, pouvant conduire à la rupture de torons. Les expertises réalisées sur des câbles rompus sur site ont mis en évidence que le phénomène de corrosion sous contrainte était responsable de ces ruptures. Dans le cadre de notre travail, le couple métal-milieu d’étude est constitué d’un acier de précontrainte et d’un coulis de ciment siège d’une ségrégation entraînant un pH élevé. Après l’étude du comportement en termes de corrosion de ce milieu vis-à-vis de l’acier, celui-ci a été assimilé à une solution de soude. L’étude de la susceptibilité de l’acier de précontrainte a été déterminée à l’aide de deux méthodes électrochimiques, précisément Parkins et méthode de Fang & Staehle. Le travail a été réalisé dans des milieux de concentration différente en soude afin d’observer l’influence du pH de la solution de corrosion. Le rôle des paramètres métallurgiques de l’acier comme l’état de surface, la microstructure a également été étudié, ainsi que l’influence de la température. Le traitement des résultats des essais a montré qu’à partir de 0,96 mol/kg, il y a un risque de CSC et au-dessus de 4 mol/kg la corrosion généralisée est prépondérante. Pour des solutions de concentration inférieure à 0,07 mol/kg, les critères des méthodes prédictives ne sont pas adaptés pour déterminer une susceptibilité à la CSC.