Classification des environnements agressifs

Classification des environnements agressifs

NOMENCLATURE DES ENVIRONNEMENTS AGRESSIFS

Trois catégories peuvent être distinguées : milieux gazeux : gaz, vapeurs, milieux liquides : eaux douces, eaux de mer, solutions de sels, d´acides ou de bases, eaux résiduaires, liquides organiques (huiles, pétrole, solvants), milieux solides : sols, produits de stockage. Ils agissent surtout par extraction ou dissolution, le plus souvent par l´eau, des agents nocifs. L´agressivité du milieu dépend : de la concentration de l´agent agressif, de la viscosité (huiles), de l´humidité relative.

L´atmosphère peut être : sèche (H.R. < 60 %), humide (60 % ≤ H.R. ≤ 75 %), très humide (H.R. > 75 % ou lorsqu´un condensat peut se former à la surface du béton). Le degré d´agressivité, notamment pour les gaz, augmente généralement avec l´humidité relative, de la température : une élévation de température accroît les vitesses de réaction. Toutefois, dans le cas de l´attaque par les sulfates, les dégradations sont plus importantes à basse température.

Par ailleurs, les effets du gel peuvent s´ajouter à ceux de l´attaque chimique, de la pression (gaz, liquides), de la mobilité du milieu (gaz, solutions) qui facilite le renouvellement de l´agent agressif et les échanges, et qui peut induire un effet mécanique supplémentaire (courant, vagues), des cycles éventuels de température et d´humidité relative (variations journalières, saisonnières, zones de marnage) qui augmentent considérablement les vitesses de dégradation, d´actions biologiques (micro-organismes, algues, bactéries).

La dégradation du béton en milieu agressif est aussi fonction de la durée d´exposition. 5 CLASSIFICATION DES ENVIRONNEMENTS AGRESSIFS P 18-011 Quatre classes d´agressivité sont définies : environnements faiblement agressifs, moyennement agressifs, fortement agressifs et très fortement agressifs. Elles sont regroupées dans le tableau Il qui donne en outre leurs symboles, les mesures de protection et les niveaux de protection correspondants.

MODE D´ACTION DES ENVIRONNEMENTS AGRESSIFS

Liquides 6.1.1 Eaux douces Les eaux pures ou très peu chargées peuvent dissoudre les constituants calciques du béton. La dissolution est accélérée en présence d´ions Cl- et Na+ et retardée par les ions Mg++ et Ca++. Les eaux dont le titre alcalimétrique complet (TAC) est inférieur à 1 mé/l sont faiblement agressives.

Solutions acides

Les solutions acides sont caractérisées par un pH<7. L´agressivité des acides minéraux ou organiques dépend de la solubilité des sels formés. Les acides minéraux libres (HCl, HNO3, H2SO4) sont des acides forts ayant un effet dissolvant sur le ciment et les granulats calcaires. L´acide sulfurique H2SO4 est doublement agressif par son acidité et par la formation de sulfate qui donne naissance à des composés secondaires expansifs (ettringite).

Pour l´acide carbonique contenu dans certaines eaux, la valeur du pH ne constitue pas un critère suffisant et la concentration de l´anhydride carbonique agressif doit être mesurée séparément. Les acides organiques libres, tels que les acides acétique, lactique, butyrique, formique contenus dans certaines eaux usées provenant des sucreries, papeteries, teintureries, conserveries, distilleries, tanneries, laiteries, etc. attaquent les constituants calciques du ciment.

Ils sont généralement moins agressifs que les acides minéraux et peuvent même former des couches protectrices dans le cas des acides oxalique et tartrique par exemple. Toutefois, ces acides faibles peu dissociés peuvent être très agressifs vis-à-vis du béton malgré des pH peu inférieurs à 7 : leur neutralisation par des ions alcalins ou alcalino-terreux entraîne la permanence de la dissociation et par suite une importante émission cumulée d´ions H+.

Les acides humiques présentent moins de risques pour les bétons durcis. Mais, dans certains cas, ils peuvent échanger leurs ions H+ contre des cations de sels neutres et former ainsi des acides libres qui sont surtout des acides minéraux. Ils sont susceptibles également de retarder ou d´inhiber la prise du ciment. 

Solutions basiques Les solutions basiques sont caractérisées par un pH > 7. Les ciments Portland résistent généralement bien aux solutions basiques de concentration modérée (exemple NaOH < 10%). Toutefois, des précautions (durcissement suffisant, imperméabilité) doivent être prises si le béton est en contact par l´une de ses faces avec la solution, l´autre face étant soumise à l´évaporation. Dans ce cas, l´accumulation des sels peut provoquer des dégradations même pour de faibles concentrations. Les ciments avec ajouts résistent un peu moins bien à ces solutions que les ciments Portland. Les ciments alumineux sont détruits