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  • Integraal vastgoedverbetering (beton & staal)

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    PROTECTION CATHODIQUE

    PROTECTION CATHODIQUE

    Depuis les premiers projets CP (Protection cathodique) menés aux Pays-Bas il y a près de 30 ans, cette méthode de conservation spécialisée du béton a été développée en une méthode efficace et avérée pour arrêter la corrosion des armatures. Cette technologie est devenue la base pour de nombreuses applications cessant la corrosion des armatures dans chaque segment possible du marché.

    Causes de la corrosion des armatures et application CP.

    Dans la plupart des cas, la corrosion des armatures est souvent la cause réelle des dégâts au niveau du béton. Les autres causes sont généralement issues des influences chimiques, de mélanges d’impuretés ou de causes mécaniques externes.

    Puisque les produits rouillés ont un volume plus important que l’armature originale en acier, des tensions internes sont créées et la couverture est repoussée provoquant des dégâts au niveau du béton. Cette corrosion des armatures peut se produire dès lors que la passivation de l’acier, la couche protectrice formée autour de l’acier dans le béton, est cassée. En principe, cela peut se produire de 2 manières : par carbonatation (acidification en résultat du dioxyde de carbone dans l’air) et par chlorure. Cette dernière peut se présenter sous forme de chlorures de calcium mélangées dans le mortier en tant qu’accélérateur de durcissement ou de chlorures pénétrées suite à la présence de sels de voiries ou la vaporisation de sel sur des objets situés sur ou proches des côtes. L’application de chlorure comme accélérateur de durcissement se retrouve généralement dans les objets et préfabriqués en béton construits avant 1974. Les exigences relatives au béton en 1974 limitaient l’application de chlorure à un maximum de 0,4% du poids du ciment. Cependant, il est important de déterminer que cela s’applique au nouveau béton non-carbonaté en raison de la réduction de la valeur PH (acidité) du béton. Moins il est acide, et plus le béton devient rapidement carbonaté via la pénétration du dioxyde de carbone.

    Les chlorures pénétrées se produisent dans les structures (en particulier au niveau des joints, poutres et culées susceptibles de fuir), sols de parking souterrain et zones d’accès dans les bâtiments résidentiels, en raison de l’utilisation du sel de voirie. Elles se produisent également sur les façades et objets en béton sur une large bande de la côte où le sel, dissout dans l’eau ou l’humidité, pénètre lentement le béton.

    En perdant la passivation de l’armature en acier et avec une présence suffisante d’oxygène et d’humidité, l’armature en acier commence à corroder. Il est également utile de savoir que la corrosion est en fait un processus électrochimique. Il y a un courant léger, mais quand même mesurable, en raison d’une différence potentielle créée entre le côté cathode et l’autre côté de la réaction.

    Pourquoi faisons-nous la distinction entre corrosion des armatures par carbonatation et par chlorure ? La différence la plus importante réside dans la manière dont l’acier rouille. Dans la corrosion des armatures par carbonatation, le schéma est plus uniforme et la formation de rouille est accompagnée d’une augmentation du volume. La couverture tombe et l’armature est exposée. Pour les chlorures, c’est une forme dangereuse de corrosion par piqûres. Cela est dangereux pour plusieurs raisons. Tout d’abord, ce mécanisme arrive sans prévenir en faisant tomber la couverture, puisque la rouille caractéristique ne devient visible qu’après une corrosion significative des armatures et après que la rouille ait infiltré la couche de béton vers l’extérieur. À ce moment-là, il y a déjà un trou important dans l’armature et c’est là que reposent les risques. Puisque l’armature est censée absorber les forces de traction dans le béton, une réduction importante du diamètre des armatures affaiblit immédiatement la capacité de charge de toute la construction. Un autre problème avec la présence de chlorures concerne le fait que les réparations traditionnelles du béton accélèrent la corrosion, et par conséquent, les réparations échouent plus rapidement. Cela s’appelle l’effet correcteur. Une autre différence notable entre la corrosion des armatures par carbonatation et par chlorures est que la forme causée par les chlorures contient des différences potentielles plus importantes. Pour la corrosion par carbonatation, nous pouvons mesurer des différences potentielles de – 150 mV, pour la corrosion causée par les chlorures ces différences peuvent aller jusqu’à -350 mV et plus.

    En d’autres termes, la corrosion des armatures causée par les chlorures est un mécanisme dangereux ne pouvant pas être réparé ou gardé sous contrôle de manière traditionnelle. Pour ces situations, la PC offre des solutions 100% garanties.

    La protection cathodique existe sous de nombreuses formes. Le principe se base sur l’inversion du courant en introduisant une autre anode prenant le rôle de l’armature en acier dans la solution. Cela place l’acier du côté protecteur de la réaction, garantissant ainsi qu’il ne rouille plus.

    La norme européenne NEN-EN 12696 et la recommandation hollandaise 45 imposent des règles quant à l’application des systèmes de PC. Ces règles couvrent la conception, les mesures et les tests lors de la construction et avant la mise en service, ainsi que la surveillance obligatoire des systèmes pendant 10 ans après leur installation.

    Il existe 2 principes de base pour la PC :

    1. La protection cathodique galvanisée lorsqu’un métal moins précieux que l’acier, généralement du zinc, est utilisé comme matériau anode. Son fonctionnement est basé sur les effets de galvanisation des métaux. Le métal de base se sacrifie pour le métal plus précieux. En fait, nous faisons la même chose lorsque nous galvanisons l’acier. Puisque ce système devient sa propre batterie, il n’a pas besoin d’une source de courant extérieure et il y a suffisamment de courant de protection pour protéger l’acier. Après installation, aucune autre activité n’est nécessaire. Cette forme de PC est appliquée comme une anode de surface, par exemple, un film de zinc sur un gel conducteur ou une anode discrète à construire ou réparer. L’opération peut s’effectuer localement et les coûts pour les problèmes indirects sont bien moins importants que pour la deuxième version de PC.
    2. Protection cathodique sur la base de courant imposé. Dans ce cas, un matériau anodique est appliqué et fourni par un courant de protection très faible depuis un apport extérieur. Il existe plusieurs types de matériaux anodiques disponibles qui ont tous leurs propres avantages et inconvénients. Par exemple, il y a les revêtements conducteurs, les bandes de titane durable, les anodes de compensation et de compresse ainsi que divers types d’anodes de perçage. Lorsque les systèmes galvanisés sont insuffisants, par exemple dans les grandes surfaces et les fortes concentrations d’armatures (dans les constructions lourdes), ces systèmes conçus spécialement pour ce genre de situation offrent une solution pour les problèmes de corrosion des constructions en béton. Comme indiqué, la construction de ces types de système nécessite un examen approfondi, une conception et un processus de mise en place précis et détaillés. Travail pour les spécialistes, pour être sûr !

    Prévention cathodique – autres applications de protection cathodique:

    Bien que l’application de PC soit généralement liée à la présence de fortes concentrations de chlorures dans le béton, la PC dispose d’autres applications intéressantes. Celles-ci comprennent:

    • Pour le béton très poreux ou carbonaté dans un environnement agressif, avec un accès mauvais ou onéreux par exemple, l’application d’un système de PC sur une base préventive peut offrir une alternative de maintenance plus économique.
    • En l’incorporant comme mesure préventive dans la nouvelle phase de construction, vous obtenez un système « dormant » sous surveillance. Cependant, lorsque des densités de courant plus élevées sont mesurées, le système est activé lorsque la corrosion par piqûres devient une réelle possibilité. Ces types de solution sont également produits par le fait qu’il est de plus en plus évident qu’il vaut mieux prévenir que guérir, alors qu’ils représentent également des options stratégiques et économiques justifiables dans le cadre d’une approche TCO.

    Les ingénieurs et spécialistes de la corrosion de SealteQ étudient les problèmes et informent sur les possibilités. Ils conçoivent et spécifient des solutions et mettent en place des processus complets conformes aux solutions de pointe, y compris la maintenance, la surveillance et le signalement ; il va également sans dire que tout ceci est fait en conformité avec toutes les réglementations internationales. En appliquant une PC, vous êtes absolument certains qu’il n’y aura aucun problème de corrosion au niveau des parties protégées.

    Notre service, principalement axé sur l’innovation et la qualité, offre à nos clients la certitude d’une solution personnalisée. Avec l’application de l’approche basée sur la gestion du coût total et du coût total de possession, nous offrons une valeur ajoutée à votre gestion stratégique de maintenance.

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