Dans l’atmosphère, dans l’eau ou dans le sol, le fer est normalement sujet à la corrosion.
À l’intérieur des coulées de béton armé, en revanche, il s’auto-protège, grâce à l’alcalinité élevée fournie par les réactions d’hydratation des constituants du ciment, avec une pellicule de protection habituellement très résistante.
Malgré cette protection, l’armature du béton peut elle aussi subir des phénomènes de corrosion.
Ce phénomène se présente lorsque, à l’intérieur du béton, se produit le processus de carbonatation provoqué par la diffusion d’anhydride carbonique ou par la présence d’ions chlorure, qui entraîne la diminution du pH (valeur de pH de 8,5 environ). Différentes formes d’hydroxyde de fer peuvent apparaître pendant le processus d’oxydation du fer métallique. Dans un milieu très basique, autrement présentant un pH > 11, il se forme un hydroxyde de fer stable, dense, compact et adhérant au support métallique qui le protège du processus d’oxydation en développant une barrière impénétrable à l’oxygène et à l’humidité. En présence d’une moindre basicité, autrement dit d’un pH < 11, l hydroxyde qui se forme devient poreux, perméable à l’oxygène et à l’humidité. Cela entraîne une dépassivation du fer et peut enclencher le processus de corrosion. La corrosion des barres d’armature d’un béton peut entraîner par conséquent une diminution de la section du fer et le détachement du cache-poutrelle (phénomène dit de spalling) à cause des expansions qui suivent la formation de la rouille. Le cache-poutrelle, en vertu de son épaisseur et de sa compacité, devrait théoriquement constituer la meilleure protection contre la pénétration des substances potentiellement agressives pour le fer. Ce qui est important, donc, est d’effectuer une coulée présentant des proportions optimales du mix design du béton et un choix judicieux de l’épaisseur du couvre-poutrelle en vue d’assurer une durée plus que satisfaisante.
Pour arrêter et limiter la corrosion des barres d’armature, il est possible d’utiliser des protections de type passif et/ou de type actif.
La protection passive sert à isoler la surface du métal de l’environnement extérieur au moyen d’un revêtement opportun réalisé selon un cycle d’application approprié (film de peintures de protection, couches bitumineuses, produits d’oxydation anodique, galvanisation, chlorure etc.). La protection active, en revanche, est utilisée pour éliminer les phénomènes de corrosion des produits enterrés au moyen de protections cathodiques.
