La présence de chlorures dans le béton accélère directement la corrosion des armatures, en altérant les couches d'oxyde protectrices et en provoquant la formation de rouille localisée. Des concentrations de chlorures supérieures à 0,4 % de la masse du ciment déclenchent la corrosion des armatures, réduisant la durabilité de la structure et entraînant une perte importante de section d'acier. La détection et le dosage des chlorures sont essentiels pour préserver la durée de vie des infrastructures.
teneur en chlorures dans le béton
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Mécanismes de corrosion par les chlorures
Les ions chlorure pénètrent dans le béton par diffusion, absorption capillaire et convection. L'exposition de la surface, les fissures ou la dégradation du revêtement accélèrent la pénétration des chlorures. Les gradients de concentration favorisent leur migration. Les microfissures dues aux contraintes mécaniques modifient les voies de transport et augmentent le risque de corrosion.
L'accumulation de chlorures à l'interface acier-béton favorise une dépassivation localisée. Le film d'oxyde passif se rompt, amorçant ainsi la corrosion. Le seuil de chlorures à l'origine de la corrosion dépend du pH et de la perméabilité du béton. Des études montrent que la corrosion s'amorce à des concentrations de chlorures aussi faibles que 0,2 à 0,4 % de la masse de ciment lorsque la perméabilité est élevée.
Des microtomographies bimodales récentes par neutrons et rayons X révèlent la formation de rouille microstructurale et la perte de liaison acier-béton.
La réduction de la perméabilité ralentit le transport des chlorures et prolonge la durée de vie des armatures. L'analyseur de métaux XRF pour béton, tel que le Lonnmeter, permet une analyse élémentaire non destructive du chlore, identifiant rapidement les zones à risque de corrosion des armatures en acier dans le béton.
Corrosion de l'acier dans le béton induite par les chlorures
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Solutions de renforcement résistantes à la corrosion
L'alliage de chrome (Cr) et de terres rares (TR) dans les barres d'armature réduit significativement la corrosion de l'acier d'armature dans le béton exposé aux chlorures. Des recherches sur les barres d'armature HRB400 démontrent que des teneurs en Cr supérieures à 0,5 % et un enrichissement en TR transforment le MnS en inclusions TR-Al-O-S enveloppées de coquilles de MnS, ralentissant l'acidification localisée et minimisant la propagation de la corrosion par « cellules occluses ». Il en résulte des densités de courant de corrosion plus faibles et une meilleure stabilité du film passif, mesurable même à des concentrations de chlorures supérieures à 0,6 % en poids de ciment, ce qui représente une réduction de 30 à 50 % du taux de corrosion par rapport aux barres d'armature non renforcées dans des conditions identiques (Nature Communications, 2026).
En pratique, l'alliage avec du scandium ou du cérium améliore sensiblement la résistance mécanique et la durabilité à long terme des infrastructures en milieu marin et en eaux salées de déneigement. Les contraintes liées au coût et à l'approvisionnement en énergies renouvelables limitent la pénétration du marché, mais réduisent les besoins de réparation tout au long du cycle de vie.
Des essais confirment de plus en plus que l'association de fibres d'acier et d'armatures réduit la fissuration et la corrosion, notamment en présence d'une forte teneur en chlorures dans le béton. Le renforcement hybride allonge le délai d'amorçage des fissures et améliore la tenue en charge après exposition (MDPI, 2025).
Le choix des armatures repose sur une analyse des risques de corrosion induite par les chlorures et sur la prise en compte du cycle de vie du projet afin d'éviter une dégradation structurelle importante. L'analyse élémentaire du chlore par fluorescence X (XRF) à l'aide d'un analyseur de métaux pour béton, tel que l'appareil Lonnmeter, permet un contrôle non destructif des armatures en béton. Elle permet d'évaluer précisément l'efficacité des solutés et des fibres, garantissant ainsi la prévention de la corrosion dans le béton armé et optimisant sa durée de vie.
Analyse élémentaire du chlore et analyse des éléments légers dans le béton
Le dosage du chlore et des éléments légers est essentiel pour prévenir la corrosion du béton armé. Une teneur en ions chlorure supérieure à 0,2–0,4 % du poids du ciment entraîne une perte de passivation et une corrosion rapide des armatures, accélérant la dégradation de la structure et les coûts de maintenance. Les méthodes d'analyse se divisent en méthodes destructives.
Les méthodes destructives offrent une grande précision, mais nécessitent l'extraction de carottes et des analyses de laboratoire fastidieuses, entraînant des interruptions de service et une perte irréversible d'échantillons. Les essais non destructifs, utilisant l'analyse XRF pour la détection de la corrosion ou un analyseur XRF de métaux sur site pour le béton, permettent une analyse rapide et in situ du chlore et des éléments légers sans destruction de l'échantillon. L'analyseur XRF Lonnmeter mesure le Mg, l'Al, le Si, le S, le K, le Ca et le Cl dans le béton massif, avec des limites de détection inférieures à 50 ppm pour le Cl. Les résultats facilitent la sélection de barres d'armature résistantes à la corrosion et le suivi de l'efficacité des inhibiteurs de corrosion pour les armatures en acier. Les flux de travail avancés utilisant la XRF optimisent la durabilité à long terme du béton armé en détectant précocement la corrosion induite par les chlorures dans les structures en béton, permettant ainsi une intervention ciblée et une allocation optimale des ressources.
Détection avancée&Méthodes de quantification de la teneur en chlorure
L'analyse en laboratoire utilise le titrage volumétrique, les électrodes sélectives d'ions et les méthodes potentiométriques, offrant une grande sensibilité pour la détermination de la teneur en chlorures dans le béton et les armatures. Ces techniques présentent toutefois des risques de destruction des échantillons, une forte intensité de main-d'œuvre et une cartographie spatiale limitée in situ. Les microélectrodes de terrain permettent une détection localisée, mais peinent à quantifier les chlorures à l'état de traces et les éléments légers.
Les analyseurs de métaux XRF, notamment le Lonnmeter, permettent une analyse multi-élémentaire rapide et non destructive d'échantillons de béton et d'armatures. Le Lonnmeter détecte le chlore et les éléments légers (Mg, Al, Si, S, K, Ca) avec une sensibilité de l'ordre du ppm, fournissant ainsi des informations cruciales pour le choix de barres d'armature résistantes à la corrosion et l'évaluation des risques. Son logiciel performant permet de distinguer les traces de corrosion induites par les chlorures dans les structures en béton, contribuant ainsi à une prévention efficace de la corrosion dans le béton armé.
L'intégration de techniques d'imagerie innovantes, telles que la fluorescence X (XRF), la tomographie multimodale et la cartographie élémentaire avancée, révèle la teneur globale en chlorures ainsi que les sites de corrosion microstructuraux. Combinées, ces méthodes permettent d'évaluer les inhibiteurs de corrosion pour les armatures en acier et contribuent à la durabilité à long terme du béton armé.
Promotion de l'analyseur XRF Lonnmeter pour l'évaluation de la teneur en chlorures
Les analyseurs XRF Lonnmeter permettent une analyse élémentaire rapide et non destructive du chlore, essentielle pour évaluer la teneur en chlorures du béton. Leur haute sensibilité détecte le chlore et les éléments légers (Mg, Al, Si, S, K, Ca) à des concentrations aussi faibles que 0,35 à 1 % Cl, facilitant ainsi la quantification précise des traces de chlorures qui déterminent le risque de corrosion et la durabilité des structures en béton armé.
Sa conception portable permet une analyse sur site, offrant aux ingénieurs la possibilité de réaliser un criblage élémentaire en temps réel sur des échantillons de béton ou d'armatures et d'identifier rapidement les zones sujettes à la corrosion induite par les chlorures dans les structures en béton. Des interfaces logicielles robustes simplifient les flux de travail, affichant des résultats multi-éléments pour une prise de décision rapide concernant le choix des barres d'armature résistantes à la corrosion.
La technologie XRF de Lonnmeter évite l'utilisation de sources radioactives, ce qui minimise la préparation des échantillons et permet la détection multi-élémentaire nécessaire à l'élaboration de stratégies complètes de prévention de la corrosion. Une demande de devis vous donne accès à une configuration personnalisée de l'analyseur, à une formation et à un accompagnement technique, optimisant ainsi les essais non destructifs des armatures en béton pour une durabilité accrue du béton armé et des inhibiteurs de corrosion efficaces pour les armatures en acier.
Foire aux questions (FAQ)
Quelle est l'importance de mesurer la teneur en chlorures dans le béton ?
La quantification précise de la teneur en chlorures dans le béton est essentielle pour évaluer le risque de corrosion des armatures et prévoir leur durée de vie. La corrosion induite par les chlorures est responsable d'environ 40 % des défaillances du béton armé à l'échelle mondiale. Les données de laboratoire montrent que la corrosion s'amorce lorsque la concentration en chlorures dépasse 0,4 % du poids du ciment. Le suivi de la pénétration des chlorures permet une maintenance ciblée et une réduction des coûts.
Comment les ions chlorure provoquent-ils la corrosion des armatures en acier ?
Les ions chlorure pénètrent dans le béton et atteignent la couche d'oxyde passive de l'acier. Ceci perturbe la passivation de l'acier et amorce une corrosion par piqûres localisée. Il en résulte la formation de rouille, une diminution du diamètre de l'acier, des fissures et un écaillage.
Les fibres peuvent-elles améliorer la résistance à la corrosion en complément des armatures dans le béton ?
Des études montrent que l'utilisation combinée de fibres et d'armatures augmente le temps avant corrosion jusqu'à 40 %, améliorant ainsi la durabilité à long terme des structures en béton armé.
Qu’est-ce qui rend l’analyseur XRF Lonnmeter idéal pour les tests sur béton ?
L'analyseur de métaux Lonnmeter XRF permet une analyse multi-élémentaire rapide et non destructive d'échantillons solides. Il atteint une limite de détection de 10 ppm pour le chlore et quantifie les éléments légers (Mg, Al, Si, S, K, Ca) essentiels à la détection précoce de la corrosion et à l'optimisation des stratégies de prévention.
Les renforts avancés comme les alliages de Cr et de terres rares sont-ils plus résistants à la corrosion ?
Les barres d'armature modifiées au chrome et aux terres rares (TR) augmentent la résistance à la corrosion de plus de 50 % par rapport à l'acier standard, en particulier dans les environnements salins, comme l'ont confirmé des tests en laboratoire.
Pourquoi la perméabilité du béton est-elle importante pour la prévention de la corrosion ?
Une perméabilité plus faible limite la migration des chlorures, maintenant la passivation de l'acier et retardant l'apparition de la corrosion au-delà des cycles de vie typiques.
En quoi la technologie XRF diffère-t-elle des tests chimiques traditionnels pour l'analyse des chlorures ?
L'analyse XRF ne nécessite ni dissolution de l'échantillon ni utilisation d'acides, contrairement aux méthodes chimiques classiques. Rapide et réalisée sur site, elle permet une analyse simultanée de plusieurs éléments, notamment le chlore, ce qui est particulièrement utile pour les essais non destructifs des armatures de béton.
Date de publication : 13 février 2026
