Influence de la corrosion sur le comportement des structure en Béton Armé Traitement par des huiles essentielles de substances naturelles Laboratoire de Biotechnologie, Environnement et Qualité Encadrée par: A. Chaouch Réalisée par: Amina Qlihaa 2017/2018

Introduction La durée de vie des structures en béton armé est conditionnée par la réponse aux agressions physiques et chimiques de l’environnement, ainsi que par la capacité des matériaux constitutifs à se protéger contre ces attaques. La corrosion des armatures est une des causes majeures de dégradation des structures en béton armé, cette corrosion induit une modification de l’adhérence acier-béton, une réduction de la section des barres d’acier, une réduction de la ductilité de l’acier ainsi qu’un endommagement périphérique du béton dû à la pression des produits de corrosion. Tous ces aspects peuvent conduire à la diminution de la capacité portante de la structure en béton armé.

GÉNÉRALITÉ Le béton armé Le béton Granulat 60% a 70% Ciment 7% a 14 % Eau 14% a 22% Adjuvants <2% Armature en acier L’acier doux ou acier au carbone qui a une grande limite élastique

Béton Protection physico-chimique Barres d’acier physique La densité et l’ imperméabilité Chimique L’alcalinité très élevée pH>12,5 (de la solution interstitielle contenue dans les pores de béton) Les phénomènes de dégradation et d'endommagement des ouvrages en béton armé dépendent d'un grand nombre de facteurs qui interviennent :  la nature  la structure du matériau  l’environnement et ses caractéristiques chimiques  la température, à laquelle est soumis le matériau, les contraintes qui lui sont imposées….

Est une problème économique préoccupant ! Le cout de la corrosion sur l’ensemble de la planète est estime a 2% du produit brut mondial (PBM) soit environ 560 Milliard US $/an. Chaque second 5 Tonnes d’acier sont transformes e oxyde de fer C`est quoi La corrosion !! Problématique

bâtiments : acrotères et balcons, dans toutes les atmosphères, éléments verticaux et terrasses, en milieux industriel et maritime. Ce sont bien sûr les éléments les plus sensibles des bâtiments, du fait soit de leur minceur, soit de la difficulté à maintenir des enrobages suffisants. Réservoirs (enterrés, au sol, aériens) : le principal problème de ces structures est lié aux circulations d’eau dues soit à la présence de fissures d’origines diverses (thermiques, mécaniques,….) ou de défauts d’enrobages des armatures, notamment si le milieu contient des sels agressifs (chlorures notamment). Sur les structures existantes souffrant de fissures, ou de fuites diffuses, les réparations consistent à colmater les défauts ou à installer une étanchéité. Pile de pont Eclats en formation Canalisations en béton armé et précontraint : la plupart sont enterrées, et des ruptures surviennent lorsque la protection du béton n’est plus suffisante (défauts locaux d'enrobage, présence de chlorures). Tuyau en béton armé

La corrosion des armature FormesAutre causes Moyens de protection Causes de depassivation Pénétration des chlorures Carbonatation Réaction sulfatique Pénétration des chlorures Carbonatation Réaction sulfatique revêtements organiques revêtements métallique protection cathodique des inhibiteurs de corrosion revêtements organiques revêtements métallique protection cathodique des inhibiteurs de corrosion Oxygène Humidité relative Température Composition et porosité du béton Résistivité du béton Généralisée Localise par piqure

Phases de dégradation du Béton La dégradation du béton armé comporte deux phases successives : Une phase d’incubation : elle correspond à la durée pendant laquelle les agents agressifs (dioxyde de carbone, chlorures) pénètrent dans l’enrobage du béton, sans corroder les armatures. Une phase de développement (dite parfois de croissance) des dégradations du matériau. La phase de développement est celle où les dégradations sont visibles. A ce stade les réparations deviennent lourdes et coûteuses. La corrosion des armatures peut être initiées par la carbonatation du béton d’enrobage au contact du CO 2 atmosphérique ou par la pénétration des ions chlorures du milieu environnant. Dans le cas de la carbonatation et quand son front atteint les armatures, le métal est dépassivé par la diminution du pH aux environs de 9, diminution due à la réaction entre les hydrates de la pâte de ciment et le CO 2 atmosphérique. Dans le cas des chlorures, la dépassivation est initiée lorsqu’une teneur critique en chlorures arrive au niveau des armatures. Le seuil critique est généralement admis pour un rapport de concentration Cl – / OH – compris entre 0,6 et 1 soit une teneur en chlorures de 0,4% par rapport à la masse du ciment. Le produit de corrosion expansif induit une fissuration puis un éclatement du béton d’enrobage. Cette nouvelle dégradation accélère alors le processus jusqu’à la ruine complète de l’ouvrage. Mécanisme de corrosion des aciers d’armatures

Dans le cas des constructions en béton armé, la durabilité de l'ouvrage dépend essentiellement de la tenue des armatures à la corrosion. La lutte contre la corrosion du béton armé peut être envisagée par plusieurs techniques telles que :  l’emploi des inhibiteurs de corrosion  La recherche des produits efficaces  la sélection des modes d’emploi adéquats  L’optimisation des quantités d’inhibiteurs à appliquer Sont actuellement, des sujets de recherche de plus en plus traités afin de limiter les coûts d’entretien et de réparation. Protection contre la corrosion

En raison de l’importance des dommages causés par la corrosion, de nouveau défis se présentent aujourd’hui, à savoir le développement de technologie de protection plus sure non nuisible à l’environnement et économiquement rentable. En matière de protection, les inhibiteurs constituent un moyen original pour lutter contre la corrosion. L’emploi de ces derniers est conditionné par certains paramètres comme :  la non toxicité  l’efficacité à faible concentration  la stabilité en présence des autres constituants du milieu  à la température d’utilisation  l’adhérence du film protecteur  et leur homogénéité à la surface.

inhibiteurs Propriétés Classifications (béton ) Classification (béton arme) Les nitrites Monofluorophosphate Les inhibiteurs organiques Les inhibiteurs verts Inhibiteurs organiques Inhibiteurs minéraux Inhibiteurs anodiques Inhibiteurs cathodiques Inhibiteurs conduisant à la formation d’un film Réduire la vitesse de corrosion de l’acier Pénétration une couche de béton très hétérogène Stabilité et compatibili té avec le milieu Efficacité a faible concentrati on Non toxique Peu onéreux

Les huiles essentielles H.E Facteurs influençant Localisation Composition chimique UtilisationCaractéristiquesfabrication L’ environnement Le génotype L’origine géographique Le lieu de séchage … Les parasites, Verus et mauvaise herbes. Se rencontre dans tous les organes végétales: Le règne Les grains L’ écorce Rhizome Les fleurs Sommités des fleure Par hydrodistillation Physique Chromatographique Organoleptique Produits pharmaceutiques Agroalimentaire Cosmétiques Parfumerie Kinésithérapie Produits d’entretien hydrocarbures Cétones Alcools Acides Esters Aldéhydes

Définition de sujet Dans notre sujet la premier partie vas consacrer a une:  Synthèse bibliographique sur l’influence de la corrosion sur le comportement des structure en B.A,  Choix d’un inhibiteur de corrosion adéquate a base des huiles essentielles des substance naturelles,  Application de ces inhibiteur sur un l’acier E24.

Les plantes sélectionnées

Botanique Famille : euphorbiaceae. Port : érigé, compact. Développement : moyen, hauteur adulte 2 m à 2,50 m en intérieur. Feuillage : feuilles lumineuses, persistantes, ovales, épaisses et luisantes, de couleur nuancée vert, jaune, rouge pourpre. Exposition : éclairée à mi ombre (pas en plein soleil). Utilisation : pour décoration d'intérieur, en pot, bac ou jardinière, pour salon, séjour, hall, jardin d'hiver, patio. Sol : terreau horticole de bonne qualité, terre de bruyère. Températures : de 17 à 24° moyen. Livré en plante extra ramifiée. Botanique Nom latin : Pelargonium graveolens Famille : Géraniacées Origine : Afrique du sud Période de floraison : mai à septembre Couleur des fleurs : rose Type de plante : plante aromatique et médicinale Type de végétation : vivace Type de feuillage : caduc Hauteur : 60 à 100 cm Botanique Nom commun : Coleus. Famille : Lamiaceae. Origine : Plante originaire d’Asie tropicale (Indonésie) et d’Afrique. Description botanique : Le Coleus peut être cultivé pour son feuillage, aux couleurs vives, ou pour ses belles fleurs. Les espèces à fleurs ont des feuilles vert clair et des fleurs bleues rassemblées en épis, apparaissant durant l’hiver. Ces espèces ne sont pas retrouvées comme plantes d’intérieur, mais peuvent éventuellement être cultivées en serre, car elles nécessitent une température minimale de 5 à 10°C et une atmosphère suffisamment humide. CROTON Géranium rosatColeus

Les travaux envisages  Extraction de l’huile essentielle par la méthode d’ hydrodistillation  Identification et caractérisation de l’huile par la technique de CPG  Détermination de composition chimique par la technique de phytochimie  Détermination de son rendement  Toxicité  Application dans la corrosion

Application dans la corrosion  application sur l acier E 24 dans un milieu basique  Composition d’acier  Préparation des électrodes  Solutions interstitielles synthétiques  Teste gravimétrique : évaluation de la vitesse de corrosion a partir de mesure de perte de masse.  Mesures électrochimiques  Cellules électrochimiques  Chronopotentiometrie : Ecorr vs temps  Courbes de polarisation  Spectroscopie d’impédance électrochimique  Instrumentation  Analyses de surfaces  Spectroscopie de photoélectrons X (XPS)  Mesures de réflectivité de surface

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