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N° d’ordre 05 ISAL 0075 Année 2005 Thèse Comportement à la corrosion des armatu

N° d’ordre 05 ISAL 0075 Année 2005 Thèse Comportement à la corrosion des armatures dans un béton carbonaté. Influence de la chimie de la solution interstitielle et d’une barrière de transport Présentée devant L’institut national des sciences appliquées de Lyon Pour obtenir le grade de Docteur Formation doctorale : Génie des materiaux : Microstructure, Comportement mécanique, Durabilité École doctorale : École doctorale materiaux de Lyon Par Bruno HUET (Ingénieur INSA Lyon) Soutenue le 28 octobre 2005 devant la Commission d’examen Jury MM. B. BAROUX Professeur (INP Grenoble) Président D. DAMIDOT Professeur (Ecole des Mines de Douai) Examinateur H. IDRISSI Maître de Conférences Habilité (INSA de Lyon) Directeur de Thèse V. L’HOSTIS Ingénieur de Recherche (CEA Saclay) Examinateur R. OLTRA Directeur de Recherche (CNRS) Rapporteur C. RICHET Ingénieur de Recherche (CEA Saclay) Invité G. SANTARINI Directeur de Recherche (CEA Paris) Invité B. TRIBOLLET Directeur de Recherche (CNRS) Rapporteur SIGLE ECOLE DOCTORALE NOM ET COORDONNEES DU RESPONSABLE CHIMIE DE LYON Responsable : M. Denis SINOU M. Denis SINOU Université Claude Bernard Lyon 1 Lab Synthèse Asymétrique UMR UCB/CNRS 5622 Bât 308 2ème étage 43 bd du 11 novembre 1918 69622 VILLEURBANNE Cedex Tél : 04.72.44.81.83 Fax : 04 78 89 89 14 sinou@univ-lyon1.fr E2MC ECONOMIE, ESPACE ET MODELISATION DES COMPORTEMENTS Responsable : M. Alain BONNAFOUS M. Alain BONNAFOUS Université Lyon 2 14 avenue Berthelot MRASH M. Alain BONNAFOUS Laboratoire d’Economie des Transports 69363 LYON Cedex 07 Tél : 04.78.69.72.76 Alain.bonnafous∂ish-lyon.cnrs.fr E.E.A. ELECTRONIQUE, ELECTROTECHNIQUE, AUTOMATIQUE M. Daniel BARBIER M. Daniel BARBIER INSA DE LYON Laboratoire Physique de la Matière Bâtiment Blaise Pascal 69621 VILLEURBANNE Cedex Tél : 04.72.43.64.43 Fax 04 72 43 60 82 Daniel.Barbier@insa-lyon.fr E2M2 EVOLUTION, ECOSYSTEME, MICROBIOLOGIE, MODELISATION http://biomserv.univ-lyon1.fr/E2M2 M. Jean-Pierre FLANDROIS M. Jean-Pierre FLANDROIS UMR 5558 Biométrie et Biologie Evolutive Equipe Dynamique des Populations Bactériennes Faculté de Médecine Lyon-Sud Laboratoire de Bactériologie BP 1269600 OULLINS Tél : 04.78.86.31.50 Fax 04 72 43 13 88 E2m2∂biomserv.univ-lyon1.fr EDIIS INFORMATIQUE ET INFORMATION POUR LA SOCIETE http://www.insa-lyon.fr/ediis M. Lionel BRUNIE M. Lionel BRUNIE INSA DE LYON EDIIS Bâtiment Blaise Pascal 69621 VILLEURBANNE Cedex Tél : 04.72.43.60.55 Fax 04 72 43 60 71 ediis@insa-lyon.fr EDISS INTERDISCIPLINAIRE SCIENCES-SANTE http://www.ibcp.fr/ediss M. Alain Jean COZZONE M. Alain Jean COZZONE IBCP (UCBL1) 7 passage du Vercors 69367 LYON Cedex 07 Tél : 04.72.72.26.75 Fax : 04 72 72 26 01 cozzone@ibcp.fr MATERIAUX DE LYON http://www.ec-lyon.fr/sites/edml M. Jacques JOSEPH M. Jacques JOSEPH Ecole Centrale de Lyon Bât F7 Lab. Sciences et Techniques des Matériaux et des Surfaces 36 Avenue Guy de Collongue BP 163 69131 ECULLY Cedex Tél : 04.72.18.62.51 Fax 04 72 18 60 90 Jacques.Joseph@ec-lyon.fr Math IF MATHEMATIQUES ET INFORMATIQUE FONDAMENTALE http://www.ens-lyon.fr/MathIS M. Franck WAGNER M. Franck WAGNER Université Claude Bernard Lyon1 Institut Girard Desargues UMR 5028 MATHEMATIQUES Bâtiment Doyen Jean Braconnier Bureau 101 Bis, 1er étage 69622 VILLEURBANNE Cedex Tél : 04.72.43.27.86 Fax : 04 72 43 16 87 wagner@desargues.univ-lyon1.fr EGA MECANIQUE, ENERGETIQUE, GENIE CIVIL, ACOUSTIQUE http://www.lmfa.ec-lyon.fr/autres/MEGA/index.html M. François SIDOROFF M. François SIDOROFF Ecole Centrale de Lyon Lab. Tribologie et Dynamique des Systêmes Bât G8 36 avenue Guy de Collongue BP 163 69131 ECULLY Cedex Tél :04.72.18.62.14 Fax : 04 72 18 65 37 Francois.Sidoroff@ec-lyon.fr 5 REMERCIEMENTS Le travail de thèse présenté dans ce mémoire a été réalisé au laboratoire d’études du comportement des bétons et argiles (LECBA) du CEA de Saclay sous la direction universitaire du laboratoire de physico-chimie industrielle (LPCI) de l’INSA de Lyon. Je tiens à remercier Christophe Gallé et Bernard Normand, respectivement directeurs de ces deux laboratoires, de m’avoir offert les possibilités matérielles et l’encadrement scientifique nécessaires à l’accomplissement de ce travail de thèse. Cécile Richet et Damien Féron m’ont accueilli au sein service SCCME du CEA de Saclay pendant le stage de DEA puis pendant la thèse. Je les remercie tout particulièrement pour leur soutien de ma candidature en thèse et leur confiance en mes capacités à mener à bien ce travail. Que M. Bernard Baroux, professeur à l’ENSEEG, qui m’a fait l’honneur de présider ce jury, accepte m’a profonde reconnaissance. Je remercie vivement M. Roland Oltra, Directeur de recherche au CNRS, d’avoir accepté d’être rapporteur de cette thèse. M. Bernard Tribollet, Directeur de recherche au CNRS et rapporteur de cette thèse, m’a accordé un temps précieux afin de discuter de mon travail, en général et d’impédance électrochimique, en particulier. Je le remercie pour ses nombreux conseils et pour les discussions fructueuses. Je remercie également M. Denis Damidot, professeur à l’école des Mines de Douai et examinateur de cette thèse d’avoir évalué avec intérêt et rigueur mon travail de thèse en général et plus particulièrement les résultats concernant la composition chimique d’une pâte de ciment carbonatée. Je tiens à exprimer ma profonde gratitude à M. Hassane Idrissi, directeur universitaire de cette thèse, pour la confiance qu’il m’a accordée depuis ma dernière année d’étude à l’INSA jusqu’à la thèse. Je le remercie pour son soutien, sa disponibilité ainsi que son encadrement scientifique rigoureux, le tout malgré la distance qui nous a séparés. Le ton est parfois monté lors de nos nombreuses discussions, du fait de notre engagement total, mais il en est toujours résulté des conclusions positives et fructueuses. Valérie L’Hostis m’a encadré au jour le jour au sein du LECBA. Sa confiance, sa motivation, les qualités scientifiques et humaines de son encadrement et son ouverture d’esprit ont soutenu mon travail et mon moral au long de ces trois ans. Je la remercie de m’avoir transmis la culture de la communication scientifique et celle de la recherche en équipe projet. Ce fut un plaisir et une chance de profiter du dynamisme qu’elle a su insuffler à toute l’équipe de recherche associée au projet CIMETAL. Ces remerciements ne seraient pas complets si une place en ces lignes n’était pas accordée à Gérard Santarini, Patrick LeBescop et Hughes Peycelon. Leur soutien et leur encadrement scientifique respectivement relatifs à la corrosion et à la chimie cimentière ont été également déterminants dans la REMERCIEMENTS 6 rigueur et l’originalité de ce travail. Je remercie M. Santarini pour le temps qu’il m’a accordé et la rigueur scientifique et terminologique qu’il m’a enseignée. Je suis profondément reconnaissant envers Hughes et Patrick de m’avoir introduit dans le monde de la chimie cimentière. Je m’excuse pour les entrées intempestives dans leur bureau et les remercie d’avoir fait de moi un fidèle utilisateur de EditCHESS et Hytec ! Je tiens à remercier également tous ceux avec qui j’ai pu travailler ou discuter occasionnellement de mes recherches. Je pense tout particulièrement à Ludovic Bellot-Gurlet (roi du µ-Raman), à Frédéric Miserque (maître de l’XPS et des présentations PowerPoint) mais également à Mickael DesCostes, Benoit Bary, Stéphane Perrin, Christian Bataillon… Mention spéciale pour Olivier P., la crème des collègues de bureau : toujours patient, tolérant et disponible pour m’aider avec un problème sur Word ou écouter mes réflexions à voix haute ! Et mention spéciale également pour Marie S. et William G. avec qui ce fut plaisir de partager des moments de franche rigolade et de m’évader le temps d’une pause, bien loin des préoccupations de thésard. Enfin un special thanks to Caroline M., Christine S., Christophe D., Francoise H., Gaetan T., Lionel S., Marc R., Mylène B., Philippe P., Pierre B., Pierre V., toujours présents pour m’aider pour une gâchée de ciment, pour usiner des électrodes, pour dépanner la DRX, pour me prêter un manomètre ou du câble électrique gainé… mais également pour rigoler un coup et détendre l’atmosphère ! Ces trois ans de labeur n’auraient jamais abouti sans le soutien de mes amis et de ma famille. Merci à Cora pour son soutien sans faille, pour avoir supporté toutes mes humeurs, pour m’avoir remonté le moral dans les nombreux moments d’hésitation, pour accepter mon indécision et mon goût de l’aventure. Merci aux bœufs (Basti, Bed, Daniel, et Jérôme pour le lecteur inaverti) : 15 ans déjà et toujours présents même quand je leur parle de ciment, d’acier ou de corrosion ! Et puis toute la bande des heureux INSA’liens qui de gré ou de force est montée travailler à Paris : Bert, Max, Tristan, Pierrot, Fabio, Claire, Fred M…sans oublier ceux qui sont plus loin en France ou à l’étranger Seb, Flo, Armelle, Fred O., J-C … Merci Maman, merci Papa de m’avoir fait tel que je suis. Merci pour ces 26 années à m’élever, m’éduquer, m’aimer. Je ne suis que le modeste miroir de vos êtres : avant d’être fiers de moi, vous pouvez être fiers de vous ; ma réussite est avant tout la votre. REMERCIEMENTS 7 Merci à Nicolas et Axelle, Merci à Olivier et Sophie qui ont toujours eu des mots gentils, des mots de soutien pendant ces trois années. Merci de m’avoir invité chez vous pour bricoler ; ces moments, à mettre la main dans la poussière (de ciment !) et à transpirer - marteau et ciseau ou bien scie circulaire dans les mains-, me furent salutaires. Merci à mes grand-parents, Pady et Madine, qui nous ont malheureusement quittés récemment. Ils ont toujours témoigné un intérêt discret mais certain pour les études et l’avenir de leurs petits-enfants. J’ai également uploads/Science et Technologie/ huet-manuscrit-these-pdf.pdf