Discussion

Les r´esultats du dimensionnement probabiliste pr´ec´edent sont pessimistes mais des ´etudes similaires aboutissent au mˆeme type de conclusion. Une analyse probabiliste de la plateforme offshore Brent B a montr´e que la probabilit´e de d´epassivation ´etait sup´erieure `a 10 % apr`es 20 ans d’exploitation [Sengul et Gjorv, 2007].

Dans l’exemple trait´e, la prise en compte de la variabilit´e des param`etres physiques conduit `

a doubler voire `a tripler les enrobages r´eglementaires. Mˆeme si des d´esordres parfois importants apparaissent in situ, les probabilit´es de d´efaillance calcul´ees semblent ´elev´ees. La formulation du b´eton de CEM I et sa r´esistance m´ecanique indiquent pourtant un b´eton de bonne qualit´e. Les exigences de la norme NF EN 206-1 (tableau4.4et ´equation4.1) [AFNOR, 2004] sont ´egalement pleinement remplies, les param`etres de formulation ´etant ´eloign´es des prescriptions limites.

Fig. 4.10 – Evolution de l’indice de fiabilit´e `a 50 ans en fonction du seuil d’amor¸cage de la corrosion pour le b´eton de CEM I

La question du seuil d’amor¸cage de la corrosion est `a nouveau soulev´ee. Une ´etude pa- ram´etrique sur l’influence du seuil est propos´ee sur la figure 4.10 o`u l’´evolution de l’indice de

fiabilit´e est trac´ee pour le b´eton de CEM I au bout de 50 ans d’exposition. L’enrobage est main- tenu `a 5 cm et les caract´eristiques initiales du b´eton sont utilis´ees (qualit´e courante d’ex´ecution). La valeur de β devient positive pour un seuil d’amor¸cage de la corrosion doubl´e, soit 0,8 % de chloures totaux par rapport `a la masse de ciment. L’´evolution de l’indice de fiabilit´e est ensuite lin´eaire pour atteindre la valeur cible de 1,5 correspondant `a un seuil de d´epassivation de 1,1 %. Dans la partie1.2.1.1 du chapitre bibliographique, une revue des seuils d’amor¸cage est pro- pos´ee. Le tableau1.1indique des valeurs moyennes comprises entre 1,5 et 2,2 % dans le cas d’un b´eton de CEM I immerg´e dans l’eau de mer.

Afin de quantifier la fiabilit´e des profils obtenus in situ par carottage, grignotage, attaque acide et dosage, des tests de r´ep´etitivit´e ont ´et´e effectu´es sur diff´erents ´echantillons stock´es dans les mˆeme conditions et analys´es par deux chercheurs [Bonnet et al., 2007]. En int´egrant la distribution statistique de l’erreur exp´erimentale de mesure, la probabilit´e d’amor¸cage de la corrosion est d´etermin´ee. Elle est inf´erieure `a 90 % si la concentration en chlorures totaux n’exc`ede pas 1 % en masse de ciment.

Le seuil de 1 % correspond environ au fractile `a 90 % des lois de distribution propos´ees dans le mˆeme tableau 1.1. Cette valeur est retenue pour la suite de l’´etude du dimensionnement pro- babiliste. Elle est utilis´ee uniquement comme valeur d´eterministe car les lois de distribution du tableau1.1conduisent `a des valeurs potentielles de chlorures totaux impossibles avec les condi- tions environnementales de l’´etude. Pour un mat´eriau comme le b´eton de CEM I pr´ec´edemment ´etudi´e, immerg´e dans l’eau de mer `a 16,5 g/l de chlorures, la quantit´e de chlorures totaux maximum observable est de l’ordre de 2 % en masse de ciment.

En utilisant ce nouveau crit`ere, l’indice de fiabilit´e obtenu `a 50 ans pour un enrobage 5 cm est d´ecrit dans le tableau 4.16. Les enrobages permettant de satisfaire le crit`ere β = 1, 5 sont ´egalement mentionn´es.

Enrobage (cm) Indice de fiabilit´e Enrobage (cm) Indice de fiabilit´e

β β

5 1,09 5 2,58

6 1,48 3 1,65

B´eton CEM I B´eton CEM I avec fum´ees de silice

Tab. 4.16 – Indices de fiabilit´e `a 50 ans obtenus avec le crit`ere d’amor¸cage de la corrosion `a 1 % de chlorures totaux en masse de ciment, pour les b´etons de CEM I avec ou sans fum´ees de silice

Pour le b´eton de CEM I, l’indice cible n’est pas encore atteint. Une l´eg`ere modification de la formulation peut permettre d’obtenir le crit`ere de fiabilit´e sans pour autant augmenter l’enrobage nominal r´eglementaire.

Dans le cas du b´eton avec addition de fum´ees de silice, l’enrobage nominal pourrait ˆetre descendu jusqu’`a 3 cm. En revanche, il est inf´erieur au cmin `a respecter de 4 cm. La variabilit´e

des diff´erents param`etres ´etant objectivement prise en compte, le dimensionnent probabiliste permet de s’affranchir du ∆cdev= 1 cm de l’Eurocode 2 [AFNOR, 2005] en assurant la s´ecurit´e

de la partie d’ouvrage immerg´ee. La concentration critique de 1 % de chlorures totaux en masse de ciment est finalement retenue `a d´efaut de connaissance plus pr´ecise.

Ce seuil pourra n´eanmoins ´evoluer ou ˆetre probabilis´e par la suite. Dans cette attente, la va- leur choisie permet de proposer un dimensionnement probabiliste r´ealiste des parties d’ouvrages immerg´ees dans l’eau de mer. Les r´esultats ne conduisent pas `a un surdimensionnement exag´er´e mais permettent, en revanche, d’assurer une prise en compte objective des incertitudes afin de mieux maˆıtriser les risques de corrosion.

Une derni`ere remarque concerne les coefficients d’importance. Le tableau4.17synth´etise les valeurs obtenues avec le seuil de 1 % en masse de chlorures totaux en comparaison avec celui `a 0,4 %.

B´eton CEM I avec Variable B´eton CEM I fum´ees de silice

Seuil 0,4 % Seuil 1 % Seuil 0,4 % Seuil 1 %

Errp 52,7 % 50,4 % 56,4 % 57,7 % Erre 25,3 % 16,8 % 20,3 % 12,9 % ErrD 21,9 % 14,4 % - - ErrC 0,1 % 14,4 % - - ErrDf s - - 22,4 % 15,2 % ErrCf s - - 0,1 % 16,8 %

Tab. 4.17 – Evolution des coefficients d’importance des variables al´eatoires en fonction du seuil d’amor¸cage de la corrosion

La porosit´e reste le param`etre probabiliste le plus important pour la durabilit´e. Toutefois, les erreurs sur le coefficient de diffusion et l’enrobage perdent de leur importance relative, pour laisser la place `a l’erreur sur les chlorures fix´es. ErrC ne peut donc plus ˆetre consid´er´ee comme

une variable d´eterministe avec le seuil d’amor¸cage `a 1 %.

la partie inf´erieure ´etait le domaine o`u s’effectuait le dimensionnement. Ce dernier se situe dans la partie sup´erieure avec le nouveau seuil. Or, le point d’abcisse x = 0 du profil, dont le calcul d´epend de la capacit´e de fixation, influence fortement l’allure du profil dans cette partie.

Fig. 4.11 – Profil de pr´ediction du b´eton 1-40L expos´e `a l’eau de mer et seuils d’amor¸cage de la corrosion

Pour illustrer cette remarque, la figure 4.11 reprend le profil de pr´ediction du b´eton 1-40L ´etudi´e dans la partie3.3.2.2 sur lequel sont report´es les seuils d’amor¸cage de la corrosion `a 0,4 et 1 % de chlorures totaux en masse de ciment.