Classe d'exposition du béton de ciment

Les classes d'exposition du béton ont pour but de décrire les diverses situations dans lesquelles un béton est susceptible d'être mis en forme[1]. Selon la NF EN 206-1[2], les différentes classes sont désignées par un X suivi d'une seconde lettre selon leur classe d'exposition. Il existe plusieurs sous-classes d'exposition qui dépendent de l'intensité d'exposition, influençant la dégradation du béton. Les classes d'exposition se classent suivant le type d'attaque qu'un béton peut subir (Carbonatation, eau de mer, gel, ...). Un béton peut avoir plusieurs classes d'expositions.

Les classes d'expositions impactent la formulation d'un béton afin de lui donner la meilleure durabilité selon le milieu dans lequel il se trouve. Elles impactent aussi la mise en œuvre du béton, avec par exemple, la valeur minimale d'enrobage[3] des armatures dans le cas d'un béton armé.

Classes d'expositions

Classe X0


Désignation de la classe	Description de l'environnement	Exemples de classification
X0	Béton non-armé : Toutes les expositions, sauf gel/dégel, abrasion et attaques chimiques	Béton à l’intérieur des bâtiments d'habitation ou des immeubles de bureaux.
X0	Béton armé : Environnement très sec	Béton à l'intérieur de bâtiments où le taux d'humidité de l'air ambiant est très faible.

Classe XC

La classe XC décrit le risque de corrosion induite par carbonatation du béton.


Désignation de la classe	Description de l'environnement	Exemples de classification
XC1	Sec ou humide en permanence	Béton à l'intérieur de bâtiments où le taux d'humidité de l'air ambiant est faible. Béton submergé en permanence dans de l'eau.
XC2	Humide, rarement sec	Surfaces de béton soumises au contact à long terme de l'eau. Fondations des bâtiments.
XC3	Humidité modérée	Béton à l'intérieur de bâtiments où le taux d'humidité de l'air ambiant est moyen ou élevé. Béton extérieur abrité de la pluie.
XC4	Alternance d'humidité et de séchage	Béton extérieur non-abrité de la pluie.

Classe XD

La classe XD décrit le risque de corrosion induite par les chlorures, ayant une origine marine. Par exemple, des béton en contact avec une eau contenant des chlorures tels que les sels de déverglaçage sans qu'il y ait de cycles gel/dégel.


Désignation de la classe	Description de l'environnement	Exemples de classification
XD1	Humidité modérée	Surfaces de béton exposées à des chlorures transportées par voie aérienne.
XD2	Humide, rarement sec	Piscines. Béton exposé à des eaux industrielles chargées en chlorures.
XD3	Alternance d'humidité et de séchage	Chaussées et revêtements ne comportant pas de couches d'étanchéité Dalles de parcs de stationnement de véhicules. Éléments de ponts exposés à des projections contentant des chlorures.

Classe XS

La classe XS décrit le risque de corrosion induite par les chlorures présents dans l'eau de mer. Les bétons soumis à l'action de l'air véhiculant du sel marin rentrent aussi dans cette classe d'exposition.


Désignation de la classe	Description de l'environnement	Exemples de classification
XS1	Exposé à l'air véhiculant du sel marin, mais pas en contact direct avec l'eau de mer	Bâtiments en bord de mer, où à proximité de la côte.
XS2	Immergé en permanence	Digue marine, fondations d'une jetée.
XS3	Zones de marnage, zones soumises à des projections ou à des embruns	Éléments de structure marines.

Classe XF

La classe XF décrit les risques induits par des attaques dues à des cycles de gel/dégel lorsque le béton est mouillé. Certaines classes prennent en compte la présence d'agents de déverglaçage. Notons que les classes XF2 et XF4 couvrent les risques de corrosion liés aux chlorures véhiculés par les sels de déverglaçage, il n'est donc pas utile de les combiner avec les classes XD.


Désignation de la classe	Description de l'environnement	Exemples de classification
XF1	Saturation modérée en eau sans agent de déverglaçage	Surfaces verticales de bétons exposées à la pluie et au gel.
XF2	Saturation modérée en eau avec agents de déverglaçage	Surfaces verticales de bétons des ouvrages routiers, tel que des ponts, exposées au gel et à l'air véhiculant des agents de déverglaçage.
XF3	Forte saturation en eau, sans agent de déverglaçage	Surfaces horizontales exposées à la pluie et au gel.
XF4	Forte saturation en eau, avec agents de déverglaçage	Routes et tabliers de pont exposés aux agents de déverglaçage et surfaces verticales directement exposées aux projections d'agents de déverglaçage et au gel. Zones des structures marines soumises aux projections de l'eau de mer et exposées au gel.

Classe XA

La classe XA décrits les risques induit par des bétons soumis aux attaques chimiques dans les sols naturels, les eaux de surfaces, les eaux souterraines. La classification dépend de certains critères (pH, concentration en ${\ce {SO_4^{2-}}}$ , concentration en ${\ce {NH_4^+}}$ , ...)

Le choix de la classe se fait par rapport à la caractéristique chimique conduisant à l’agression la plus élevée. Lorsqu’au moins deux caractéristiques agressives conduisent à une même classe, l’environnement doit être classé dans la classe immédiatement supérieure, sauf si une étude spécifique démontre que ce n’est pas nécessaire.[2]


Caractéristique chimique	XA1	XA2	XA3
Eaux de surface et souterraines
${\ce {SO_4^{2-}}}$ en mg/l	≥ 200 et ≤ 600	> 600 et ≤ 3000	> 3000 et ≤ 6000
pH	≤ 6,5 et ≥ 5,5	≤ 5,5 et ≥ 4,5	< 4,5 et ≥ 4,0
${\ce {CO_2}}$ agressif, en mg/l	≥ 15 et ≤ 40	> 40 et ≤ 100	> 100 jusqu'à saturation
${\ce {NH_4^-}}$ en mg/l	≥ 15 et ≤ 30	> 30 et ≤ 60	> 60 et ≤ 100
${\ce {Mg^{2+}}}$ en mg/l	≥ 300 et ≤ 1000	> 1000 et ≤ 3000	> 3000 jusqu'à saturation
Sols
${\ce {SO_4^{2-}}}$ en mg/kg total	≥ 2000 et ≤ 3000	> 3000 et ≤ 12000	> 12000 et ≤ 24000
Acidité ml/kg	> 200	N'est pas rencontré dans la pratique

Sources

« Les classes d'exposition du béton » (consulté le 30 mai 2022)
« NF EN 206-1 Partie 1 » [PDF] (consulté le 30 mai 2022)
La valeur d'enrobage des armatures $c_{min,dur}$ est précisé dans la NF EN 1992 1-1 , paragraphe 4.4.1.2

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[1] « Les classes d'exposition du béton » (consulté le 30 mai 2022)

[:0-2] « NF EN 206-1 Partie 1 » [PDF] (consulté le 30 mai 2022)

[3] La valeur d'enrobage des armatures $c_{min,dur}$ est précisé dans la NF EN 1992 1-1 , paragraphe 4.4.1.2