Utilisation des aciers inoxydables dans le béton 2006/04.10

Les aciers inoxydables constituent un groupe d'aciers résistant à la corrosion et contenant au minimum 12 % de chrome. Vu leur coût élevé, ils sont principalement mis en œuvre dans des bétons susceptibles de renfermer des chlorures ou lorsque les valeurs d'enrobage ne peuvent être respectées. Cet article porte sur la résistance à la corrosion des aciers inoxydables et fait suite à l'article publié dans le précédent CSTC-Contact au sujet de l'acier galvanisé.

1. Types d'aciers inoxydables

Sur la base de leur microstructure métallurgique, les aciers inoxydables sont classés en trois groupes : les aciers inoxydables ferritiques, austénitiques et austénoferritiques.

Les aciers inoxydables ferritiques et austéno-ferritiques sont magnétiques. Les aciers austénitiques sont amagnétiques, mais peuvent présenter un léger magnétisme s'ils sont écrouis.

2. Résistance à la corrosion des aciers inoxydables

Pratiquement tous les aciers inoxydables sont passifs dans les bétons carbonatés. Le guide 'Béton armé d'inox' de CIMbéton a établi un tableau (cf. tableau 1) reprenant les différentes nuances d'inox conseillées en fonction des diverses classes d'exposition de la norme EN 206-1.

Tableau 1 Nuances d'inox conseillées pour les armatures en fonction des classes d'exposition du béton (¹).
Classe d'exposition
(voir Les Dossiers du CSTC 2004/3.3 et 2005/3.6)
Nuance d'inox
Conseillée Autres possibilités
XO : aucun risque de corrosion ni d'attaque - -
XC : corrosion induite par la carbonatation XC1 1.4511 -
XC2 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XC3 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XC4 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XD : corrosion induite par les chlorures XD1 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XD2 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XD3 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XS : corrosion induite par les chlorures en mer XS1 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XS2 1.4462 1.4539
XS3 1.4462 1.4539
XF : attaque gel/dégel XF1 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XF2 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XF3 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XF4 1.4462 1.4539
XA : attaques chimiques XA1 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XA2 1.4301, 1.4311 ou 1.4597 -
XA3 1.4462 1.4539
(¹) Nuances conseillées si les armatures sont laissées à l'air libre : 1.4401, 1.4429, 1.4436 ou 1.4571.

Dans ce tableau, l'acier 1.4511 est considéré comme ferritique et l'acier 1.4462 comme austénoferritique, les autres aciers étant austénitiques.

Le guide susmentionné prescrit toutefois l'utilisation d'un acier inoxydable austénique dans les classes d'exposition avec carbonatation les plus élevées (de XC2 à XC4) et ne réserve l'usage d'un acier inoxydable ferritique (1.4511) que pour la classe d'exposition XC1 (voir NBN EN 206-1 et NBN B 15-001).

D'autres auteurs prescrivent d'autres types d'inox en fonction de la teneur en chlorures du béton.

3. Soudage des aciers inoxydables

La présence de joints soudés diminue la résistance à la corrosion de 35 à 65 % en raison des oxydes formés en surface. Ces oxydes peuvent être éliminés par décapage suivi d'une passivation ou par sablage, mais un décapage fournit de meilleurs résultats. Sur chantier, il est donc préférable d'utiliser des fils de ligature en inox.

4. Couplage des aciers inox aux aciers 'ordinaires'

Il existe un risque de corrosion 'galvanique' lorsque l'on met des aciers inoxydables en contact avec des aciers 'ordinaires'.

Depuis quelques années, on parle d'utilisation 'intelligente' des aciers inoxydables. En effet, on tente d'utiliser ces aciers dans les zones où le risque de corrosion est élevé et d'utiliser les aciers 'ordinaires' dans les zones où le risque de corrosion est faible. Il a été prouvé que le courant galvanique est négligeable tant que l'acier et l'acier inoxydable sont tous deux à l'état passif. Si l'acier se trouve corrodé, on assistera au développement d'une corrosion galvanique. Une situation similaire se rencontre en présence d'oxydes issus du soudage.



V. Pollet, ir., conseiller technologique (¹), chef de la division 'Béton et Chimie du bâtiment', CSTC
J. Jacobs, ing., conseiller technologique (²), chef de projet, laboratoire 'Technologie du béton', CSTC

(¹) Guidance technologique 'Réparation du béton', subsidiée par la DGTRE
(²) Guidance technologique 'Herstellen van beton', subisidiée par l'IWT