Thèse de Doctorat

N° d’ordre : 2754
Thèse de Doctorat
Présentée par
MEKKAOUI ALAOUI Meryem
Discipline : Chimie
Spécialité : Sciences des Matériaux
Etude du comportement de l’acier inoxydable
UR45N et l’acier au carbone C38 dans
différents milieux simulant le béton
Soutenue le 31/12/2014
Devant le jury composé de :
Président:
Mr Bennaceur OUAKI, PES, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Rabat.
Examinateurs:
Mme Fouzia GUEDIRA, PES, Faculté des Sciences de Rabat.
Mr Moulay Abdrrahim EL MHAMMEDI, PH, Faculté Poly-disciplinaire de Khouribga.
Mr Mohamed BENMESSOUD, PH, Ecole supérieure de Technologie de Salé
Mme Souad EL HAJJAJI, PES, Faculté des Sciences de Rabat.
Université Mohammed V
Faculté des Sciences
Rabat
Faculté des Sciences, 4 Avenue Ibn Battouta B.P. 1014 RP, Rabat – Maroc
Tel [phone]/38, Fax : [phone], http://www.fsr.ac.ma

Avant propos
Avant propos
Les travaux présentés dans ce mémoire ont été réalisés au Laboratoire de Spectroscopie,
Modélisation Moléculaire, Matériaux et Environnement LS3ME, Equipe Physico-chimie des
Matériaux et Environnement EPCME, Université Mohammed V, Faculté des Sciences de
Rabat sous la direction du Professeur Souad EL HAJJAJI en codirection avec le Professeur
Mr. Bennaceur OUAKI responsable du Laboratoire de Génie des matériaux de l’Ecole
Nationale Supérieure des Mines de Rabat.
Je tiens à remercier sincèrement Madame Souad EL HAJJAJI, Professeur à la faculté des
Sciences de Rabat et Directrice de mes travaux de recherches pour toutes les connaissances
qu’elle m’a transmises dans le domaine des matériaux. Elle a été mon professeur et sans elle
ce travail n’aurait certainement pas eu lieu. Je la remercie aussi pour l’autonomie qu’elle m’a
accordée, tout en restant disponible, et pour ses qualités humaines et scientifiques qui ont
permis la réalisation de ce travail dans les meilleures conditions possibles.
J’exprime ma profonde gratitude au Professeur Mr. Bennaceur OUAKI, responsable du
Laboratoire de génie des matériaux de l’Ecole Nationale Supérieure des Mines de Rabat, et
codirecteur de mes travaux de recherches pour son aide précieuse au quotidien et sa forte
implication dans ce travail. Son aide s’est révélée précieuse et sans qui certains thèmes de la
thèse n’auraient pas pu être abordés aussi sereinement. Je lui exprime aussi toute ma gratitude
d’avoir accepté de présider le jury de ma thèse.
J’adresse un remerciement particulier à Mme Fouzia GUEDIRA, Professeur à la Faculté des
Sciences de Rabat, d’avoir accepté de faire partie du Jury et à qui j’adresse mes plus vifs
remerciements.
Je remercie vivement à Mr Mohammed BENMESSAOUD, Professeur Habilité de l’Ecole
supérieur de Technologie de Salé, pour tout l’intérêt qu’il a porté à mon travail en acceptant
de le juger.
Mes remerciements s’adressent également à Mr Moulay Abdrrahim EL MHAMMEDI,
Professeur Habilité à la Faculté Poly-disciplinaire de Khouribga. Je lui exprime aussi toute ma
gratitude d’avoir accepté d’examiner ce travail.
Leurs commentaires et suggestions ainsi que les différents échanges que nous avons eu m’ont
été d’une grande aide dans la finalisation de ce travail.
Enfin, je souhaite exprimer ma reconnaissance et mes remerciements aux personnes qui m’ont
soutenue et aidé durant les années consacrées à la réalisation de ce travail.

Avant propos
Je tiens à associer à ces remerciements Mr Saaid AMZAZI, le Doyen de la Faculté des
Sciences de Rabat, ainsi que tous les professeurs de cette faculté et notamment les professeurs
du département de chimie qui ont participé à ma formation tout au long de mon cycle
universitaire jusqu'aux jours d'aujourd’hui. Sans oublier tout le personnel de la Faculté des
Sciences de Rabat, qui a sans doute été d’une aide considérable durant tout ce parcours
universitaire.
Mes remerciements s'adressent aussi à tous mes camarades que je ne saurais tous citer ici pour
leur collaboration amicale et les discussions fructueuses que nous avons eux ensembles lors
de nos échanges académiques. Je tiens tout particulièrement à remercier, Mme Najoua
LABJAR pour toute l’aide qu’elle m’a apportée pour que je puisse finaliser ce travail.
Je n’oublie pas de dire un grand merci à toutes les personnes, tous les professionnels qui ont
contribuées de près et de loin à l’enrichissement de mon travail et à mon épanouissement
intellectuel.

Dédicace
Aucun mot ne pourrait exprimer des sentiments comme la gratitude, l’amour, le
respect ou la reconnaissance. Je dédie cette thèse à …
A mes très chers parents
Jamais je ne saurais m’exprimer quant aux sacrifices et dévouement que vous
avez consacrés à mon éducation et mes études. Les mots aussi expressifs soient-
ils, restent faibles pour vous énoncer ma gratitude hautement profonde. Puisse
Dieu vous exaucer de santé, de prospérité et de bien-être et vous octroyer une
longue vie.
A ma grande sœur
A toi ma très chère, je peux te dire tu me manque beaucoup, aucun mot ne
pourrait exprimer mes sentiments que je porte pour toi, jamais oublier ton aide,
ton soutien, et ton encouragement que tu m’as donné: Allah yarahmak
A mes chers frères et sœurs
Les mots ne suffisent guère pour exprimer l’attachement, l’amour et l’affection
que je porte pour vous. Merci pour l’aide et le soutien que vous m’avez accordé.
A ma belle sœur
À mon cher ami
Une dédicace spécial, Merci pour ton encouragement, ton soutient en
particulier dans des moments difficiles, fût d'une aide précieuse.
A tous mes amis
En souvenir de ces moments agréables passé ensembles, je vous prie de trouver
dans ce travail l’expression de mon estime et mon profond respect
A tous ceux qui me sont chers

Résumé
Résumé
Le béton autour d’une armature offre aux aciers une double protection contre la corrosion. En premier
lieu, il agit comme une barrière physique qui limite la pénétration d’agents agressifs et l’accès de
l’oxygène jusqu’à l’armature. Ensuite, grâce à la composition de la solution interstitielle et à pH élevé,
le béton offre une protection chimique contre la corrosion.
La dégradation du béton peut être causée par la corrosion des armatures (présence d’ions agressifs,
humidité, oxygène, carbonatation, ……), la qualité des matériaux utilisés, la mauvaise conception des
ouvrages et une maintenance inadéquate.
L’objectif de ce travail est d’évaluer la résistance à la corrosion des armatures dans le béton,
actuellement utilisé sur le terrain et dont le mode d’action n’est pas élucidé. Deux types d’armatures
sont analysés: une en acier inoxydable et l’autre en acier ordinaire.
Nous nous sommes intéressés à l’étude du comportement des deux aciers dans le milieu de filtrat de
ciment avec et sans ajout des chlorures ou enrobés par le béton dans l’eau de mer.
Les résultats obtenus montrent que la corrosion des armatures des aciers dans le béton s’amorce dés
les premiers jours d’exposition à l’immersion continue. Le suivi du potentiel d’abandon montre que le
potentiel évolue vers des valeurs plus négatives au cours du temps d’immersion. Les éprouvettes de
l’acier inoxydable résistent mieux que les éprouvettes de l’acier ordinaire. La présence des chlorures
rend le milieu moins agressif pour l’acier inoxydable.
Les données issues de l’étude électrochimique et des analyses de surface ont permis de préciser que
l’armature en acier inoxydable constitue, pour certaines applications, une solution à prendre en
considération, en particulier quand il y a des difficultés de maintenance.
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Mots clés : béton armé, corrosion, armature, acier inoxydable, acier C38, chlorures, tests normalisés.
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