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The inhibition synergism of some plant extracts and common inorganic inhibitors to enhance the corrosion control of the embedding steel bars in concrete

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Un béton résilient est un béton écologique

La détérioration de l’acier incorporé dans des structures solides en béton provoquée par des substances réactives est un problème essentiel en ingénierie civile. Des inhibiteurs de corrosion provenant de produits végétaux se révèlent être une solution.

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Le béton est l’un des matériaux les plus durables, capables de résister même aux catastrophes naturelles majeures. Cependant, la corrosion des armatures limite souvent la durabilité des structures en béton armé. Les causes principales sont dues à l’impact des ions chlorures ou au processus de carbonatation. Cet effet peut être contrôlé par des inhibiteurs de corrosion sans vraiment modifier les propriétés du béton. Des éco-inhibiteurs de corrosion ont été considérés comme plus appropriés que les inhibiteurs synthétiques anticorrosion du fait de leur faible nombre de composés toxiques. Les inhibiteurs de corrosion extraits de produits végétaux allient faible coût, disponibilité et durabilité. En raison de leur composition, la plupart des organes des végétaux, comme la feuille et la tige, pourrait être idéalement utilisée comme agents anticorrosifs sur différents substrats dans différents électrolytes. Soutenu par le programme Marie Skłodowska-Curie Actions, le projet NATCON avait pour objectif de développer des inhibiteurs naturels synergiques organiques et inorganiques pour des applications dans le domaine de la construction. La solution proposée par NATCON représente une nouveauté absolue puisqu’il y a encore beaucoup de recherche à faire sur les inhibiteurs obtenus à partir d’extraits végétaux dans des milieux très alcalins comme ceux présents dans les pores du béton. Outre la synergie observée pour les inhibiteurs inorganiques classiques, les nitrites, l’équipe du projet a tenté d’évaluer les performances des inhibiteurs naturels en solution ou présents dans le mortier.

La réglisse et les orties comme moyens de contrôle de la corrosion

L’équipe travaillant sur NATCON a mené une analyse complète concernant l’utilisation potentielle d’extraits végétaux comme éco-inhibiteurs de corrosion de l’acier. Les travaux de recherche ont inclus les études en solution et celles réalisées dans le mortier, évaluation de l’efficacité et les mécanismes potentiels de l’inhibiteur, ainsi que l’effet des extraits végétaux sur les mortiers, aussi bien sur leurs propriétés que sur les aciers incorporés. De plus, la synergie entre l’inhibiteur classique, le nitrite de sodium, et un extrait végétal sélectionné, la réglisse, a été mise en évidence. L’utilisation simultanée de différents matériaux permet de réduire la quantité totale d’inhibiteur.

Le potentiel des adjuvants pour les bétons écologiques

«L’utilisation d’extraits végétaux représente le principal aspect écologique de NATCON. Les végétaux étudiés peuvent être trouvés n’importe où et le procédé d’extraction est très simple», explique Francisco Velasco, coordinateur du projet. «Les capacités qu’ils ont démontré pour cette application et leur synergie avec les inhibiteurs de nitrite classiques réduisent l’utilisation des nitrites, souvent responsables de problèmes environnementaux.» L’utilisation d’extraits végétaux est absolument sans danger; ils sont mélangés avec de l’eau lors du processus de fabrication du béton selon des procédés bien établis. Le domaine d’application dépend des armatures en acier couramment utilisées en construction. «Nous pensons que les résultats du projet peuvent être appliqués sur des infrastructures spécifiques; il serait difficile de les utiliser partout», déclare Francisco Velasco. «En fait, les applications sont les mêmes que celles rencontrées pour les nitrites. Les entreprises qui ont l’habitude de travailler avec des additifs dans le béton peuvent facilement prendre en charge cette technologie et approvisionner les constructeurs.»

Des résultats qui soulèvent davantage de questions

L’équipe travaillant sur NATCON a pour objectif de poursuivre des recherches pertinentes, sachant que deux questions essentielles attendent une réponse. Quel est le seuil de chlorure apporté par ces extraits végétaux et, plus exactement, dans quelles conditions de corrosion agissent-ils correctement? Quel serait le spectre de leur utilisation dans le béton, étant donné que toutes les constructions classiques utilisent d’énormes agrégats qui ne sont pas pris en compte dans NATCON? Un autre axe de recherche futur pourrait concerner l’association de différents extraits végétaux, pour obtenir une synergie inhibitrice.

Mots‑clés

NATCON, béton, corrosion, extrait végétal, inhibiteurs de corrosion, nitrite, réglisse

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