Dans ce contexte d’agressions couplées, la compacité du béton est un élément clé de sa durabilité dans la mesure où elle conditionne une faible perméabilité et une faible diffusivité, paramètres de résistance à la diffusion des ions agressifs.

Cette compacité du béton doit être doublée par une résistance du liant hydraulique à l’agression chimique.

 

Le béton : compacité

La norme NF EN 206-1/CN impose le respect d’exigences précises pour la résistance du béton aux diverses conditions environnementales auxquelles il est soumis pendant la durée d’utilisation de la structure. Ces conditions environnementales sont résumées par des classes d’exposition :

Classes d’exposition de la norme NF EN 206-1/CN

Attaques gel/dégel avec ou sans agents de déverglaçage XF1, XF2, XF3, XF4

Corrosion induite par les chlorures présents dans l’eau de mer XS1, XS2, XS3

Corrosion induite par carbonatation XC1, XC2, XC3, XC4

Corrosion induite par les chlorures ayant une origine autre que marine XD1, XD2, XD3

Attaques chimiques XA1, XA2, XA3

 

Pour chacun des ces classes, la norme, dans son tableau NA. F.1, précise les valeurs limites pour la composition et les propriétés du béton :

teneur minimale en liant équivalent,

rapport Eau_efficace/liant_équivalent maximal,

classe de résistance minimale du béton,

teneur minimale en air (le cas échéant).

 

Pour les parties d’un ouvrage en béton armé tel que ci-dessous,

 

voici les classes d’exposition qui leur correspondent :

Localisation de la partie de l’ouvrage	Classes d’exposition
Béton en zone d’aspersion	XS3 XC2
Béton en zone de marnage	XS3 XC4
Béton immergé	XS2 XC1

Ce tableau suppose que les ouvrages ne sont exposés ni à des attaques chimiques (classes XA), ce qui peut être le cas dans les ports de commerce, ni à des cycles de gel/dégel (classes XF)

 

Approche performantielle

A côté de la prescription normative que nous venons d’envisager, se sont développées, principalement pour des ouvrages à la durée de vie exceptionnelle ou soumis à des contraintes environnementales particulières, des approches dites performantielles. Plutôt que l’obligation de moyens en termes de formulation, ces approches visent directement les résultats en termes de performance de durabilité : lire notre article sur ce sujet.

Par ailleurs, nous pouvons noter que dans le cas d’une problématique de barrage, La Compagnie Nationale du Rhône a développé  deux essais de qualification du béton pour sa résistance à l’abrasion et aux chocs. Ces essais, qui peuvent être importés dans la problématique maritime, permettent de déterminer un « indice CNR » de résistance.

Le ciment : résistance aux attaques chimiques

La norme NF P15-317 définit les ciments pour travaux à la mer qui sont également destinés à être utilisés en environnement moyennement agressifs vis-à-vis des sulfates.

Globalement, pour les travaux à la mer, la teneur de ces ciments en C₃A et en SO₃ est limitée, ainsi que la teneur en C₃S, principale source de portlandite, vulnérable, comme nous l’avons vu à l’eau de mer.

Pour la même raison de limitation de la portlandite, les ciments composés à base de cendres volantes, de pouzzolanes,  de fumées de silice et de laitier granulé de haut fourneau sont recommandés pour le béton en environnement maritime.

Une mise en œuvre du béton au service de la compacité

Qualité de la vibration : une vibration insuffisante permet l’emprisonnement de nombreuses vacuoles d’air qui accroissent la porosité du béton et impactent leur compacité.

Cure : dès le décoffrage , en l’absence de cure efficace, la réaction d’hydratation du béton de peau est ralentie, ce qui génère une porosité capillaire particulièrement pénalisante pour cette zone du béton qui protège les armatures.

Fissurations au jeune âge : liées au tassement, au retrait plastique, thermique ou endogène, elles deviennent un facteur de pénétration des ions agressifs et doivent donc, autant que possible, être évitées ou limitées.

 

Enrobage des armatures

Compacité du béton et résistance et ciment adapté doivent se doubler dans cet environnement particulièrement agressif d’un enrobage optimisé des armatures.

Armatures inox

Enfin,  toujours dans la perspective de la lutte contre la corrosion des armatures, l’utilisation d’acier inoxydable devient une alternative très sérieuse pour la zone de marnage, dès lors qu’une exigence particulièrement élevée de durée de vie est requise. Cette utilisation doit faire l’objet d’un bilan global, qui prend en compte les contraintes techniques mais aussi l’environnement économique du projet.