Chapitre 4 - Pathologie des ouvrages

Question 1

Quelles sont les causes de dégradation des ouvrages?

Answer 1

• Dégradation des matériaux sous l’influence des
conditions d’exposition
• Effets des charges d’utilisation
• Défauts de conception / construction

Question 2

Nommer 5 autres matériaux utilisés dans la construction des ouvrages qui sont également sujets à la détérioration?

Answer 2

Aluminium
• Maçonnerie
• Matériaux composites
• Plastique
• Enrobés bitumineux
• Caoutchouc

Question 3

Expliquer le phènomène de la corrosion de l’acier d’armature?

Answer 3

L’anode qui est le fer transmet deux électrons (anode) à l’eau ce qui permet à celle-ci (cadode) de réagir avec l’oxygène et de créer de l’hydroxyde. Le fer réagit avec l’hydroxyde ce qui régis le processus d’oxydation de l’acier. La présence de l’électrolyte (béton) et du conducteur électrique (acier) sont nécessaire.

Question 4

Pourquoi le processus de corrosion de l’acier entraîne également une fissuration dans le béton?

Answer 4

Le volume des produits de la réaction d’oxydo réduction de l’acier est de 2 à 6 fois supérieur au volume des réactifs. Cette variation de volume produit des pressions internes sur le béton qui vont mener à la fissuration.

Question 5

Qu’est ce que le film de passivation et quels sont les éléments qui entraînent une destruction de celui-ci?

Answer 5

Dépôt en surface d’une très mince couche (1-100 nm)
formée d’une solution solide de Fe3O4-Fe2O3g. Si le pH diminue localement (carbonatation) ou si des agents corrosifs sont introduits (Cl-), le film peut
être détruit et la corrosion initiée.

Question 6

Quels sont les mécanismes d’action des chlorures?

Answer 6

abaissent la résistivité de l’électrolyte (transport )
action dépassivante (baisse locale du pH)
recyclage constant des ions dans la solution
rapport anode/cathode élevé localement
§ corrosion par piqûres

Question 7

Quelle est la concentration de chlorure maximale tolérée avant exposition (ce qui se trouve dans sa composition) d’un béton armé exposé à l’eau et aux chlorures?

Answer 7

0,15 % de la masse de ciment

Question 8

Nommer les trois sources de corrosion de l’acier qui ne proviennent pas d’un millieu extérieur?

Answer 8

accélérateurs de prise
granulats contaminés
eau de gâchage

Question 9

Quels sont les mécanismes d’action de la carbonatation?

Answer 9

réaction chimique entre un produit d’hydratation du béton Ca(OH)2 et le dioxyde de carbone (CO2) pour former du carbonate de calcium (CaCO3)
diminution du pH (jusqu’à des valeurs voisines de 9)
destruction du film passif sur l’acier

Question 10

Expliquer pourquoi la carbonatation a des effets synergétiques avec la présence de chlorures?

Answer 10

plus le pH est faible ([OH-] ⇣), moins grande est la

concentration en Cl- nécessaire à l’amorce de la corrosion

Question 11

Quels sont les facteurs affectant la résistance à la corrosion?

Answer 11

couche de béton d’enrobage (recouvrement)
épaisseur
qualité du béton (porosité / perméabilité du béton)
intégrité mécanique
qualité du lien à l’interface acier-béton
degré de contamination
• diamètre des barres d’armature

Question 12

Selon le MTQ, la présence de délaminage / éclatement sur un élément entraîne automatiquement quelle cote?

Answer 12

Cote C (important)

Question 13

À part la corrosion des barres d’armatures, quelles sont les deux autres types de corrosion possible dans un ouvrages en béton? Lequel des trois présentent des risques les plus accrus et pourquoi?

Answer 13

1. Corrosion des câbles de précontrainte
2. Corrosion galvanique
3. Corrosion des câbles de précontraintes car : taux de contrainte élevé et réserve de ductilité réduite
   (aciers de haute résistance)
   problèmes souvent non visibles en surface
   risques de rupture soudaine

Question 14

Quels sont les types de dégradation de la matrice cimentaire dues au gel-dégel?

Answer 14

destruction interne (µfissuration, désagrégation dans la masse)
écaillage de surface
éclatements de granulats (« pop-outs »)

Question 15

Quels sont les facteurs aggravant la détérioration du béton relié au cycle de gel-dégel?

Answer 15

1. Conditions d’exposition (accumulation des cycles, Temp min, Taux de gel, humidité, contamination par chlorures.
2. Caractéristiques et état du matériau (porosité du béton, degré de saturation, protection (air entrainé)
   granulats poreux et gélifs)

Question 16

Quels sont les réactions de gonflement autre que relié au gel-dégel dans le béton?

Answer 16

Réaction alcalis-granulats (RAG)
Attaque par des sulfates
Oxydation des sulfures de fer contenus dans les granulats

Question 17

Il existe trois conditions nécessaire pour avoir une réaction de RAG, quelles sont-elles?

Answer 17

granulats réactifs
concentration en alcalis élevée
(pH de la solution interstitielle élevé)
humidité relative (H.R.) supérieure à environ 80%

Question 18

Quelles sont les deux produits formés d’une attaque du béton pas des sulfates? Quelles sont les deux sources internes (RSI) de sulfate dans le béton?

Answer 18

1. Gypse et Ettringite

2. Liant (formation d’ettringite différé) et granulat

Question 19

Qu’est ce que la décalcification et par quoi est-elle engendrée?

Answer 19

La décalcification est la diminution de la quantité de calcium dans les produits d’hydratation et elle est engendrée par les agents chimiques comme les acides, l’eau potable et les solutions salines.

Question 20

Qu’est ce qu’un retrait de dessiccation et quels sont les types de retrait associé à celui-ci?

Answer 20

Le retrait de dessiccation est causé suite au séchage du béton. retrait plastique, retrait endogène (autodessiccation), retrait de séchage

Question 21

Pourquoi le retrait de séchage crée un cambrement?

Answer 21

Car le retrait est asymétrique dans les 3 directions. Par exemple, dans une dalle, le haut de celle-ci va sécher plus vite que le bas, ce qui crée un gradient d’humidité inégale entre les deux surfaces.