La vie de conception peut être l'une des deux choses différentes, et elles ne sont pas interchangeables.
Une référence à la «durée de vie de conception de 100 ans» pourrait signifier qu'elle est conçue pour un cas de chargement «1 sur 100 ans» (charge de vent, ou marée de marée, ou autre). Il s'agit uniquement d'un moyen de quantifier l'ampleur du chargement. Cela n'a rien à voir avec la durabilité de la structure, c'est la résistance de la structure.
La question porte sur un autre sujet - la durabilité, et plus particulièrement la durabilité du béton armé. Il est quantifié normalement par référence à l'expérience passée dans l'environnement particulier, vous indiquant quel est le mécanisme de détérioration critique, puis par référence à une solution standard ou par calcul de la durée de vie de ce mécanisme. Les calculs sont normalement dans une certaine mesure empiriques.
Pour une structure «standard», avec une condition d'exposition «normale», des caractéristiques de béton «normales» et des exigences de durée de vie de conception «normales», il y aura des solutions standard dans le code de conception pertinent, qui définit probablement simplement la quantité de couverture qui sera satisfaire la vie de conception. Ce qui constitue `` normal '' dépendra de la juridiction du code de conception - différents mélanges de ciment sont disponibles dans différentes parties du monde, et ce qui est `` normal '' pour un code de conception national dans un pays entièrement tempéré ne le sera pas '' normal »dans les régions tropicales ou polaires.
Par exemple, dans une structure dans la zone d'éclaboussure de la péninsule arabique, l'attaque par le gel ne sera pas un problème, mais l'attaque physique par le sel (ou l'altération par le sel) le sera. L'attaque du gel est l'endroit où l'eau qui gèle dans les pores et les fissures se dilate et brise le béton. L'altération du sel est l'endroit où l'eau salée est absorbée et s'évapore à un rythme tel que les cristaux de sel se développent dans les pores et cassent le béton.
Si un concepteur s'écarte de ce que ses règles de conception locales considèrent comme «normal», ou si l'environnement est particulièrement agressif, ou si les exigences de durabilité sont inhabituellement onéreuses, un calcul spécifique sera nécessaire.
La défaillance la plus courante du béton armé est que l'armature métallique commence à se corroder. L'acier dans le béton ne se corrode pas car le béton a un pH très élevé et l'acier dans un environnement à pH élevé est «passivé» et ne se corrode pas. Cependant, lentement, avec le temps, le dioxyde de carbone de l'atmosphère se diffuse dans le béton et le neutralise. Si vous connaissez les caractéristiques de votre béton, vous pouvez prédire à quelle vitesse cela se produit (par référence à l'expérience empirique).
Ce qui déclenche normalement la corrosion (au moins dans les environnements marins ou salés - par exemple le sel de voirie), cependant, est l'attaque par le chlorure, où les ions chlorure diffusent depuis la surface. Une fois que la concentration des ions chlorure à la surface de la barre aura atteint une valeur critique, la corrosion prendra bientôt racine. Vous pouvez calculer cela, si vous supposez une concentration de chlorure à la surface (à partir de données empiriques), et connaître les caractéristiques du béton (soit des données empiriques, soit en testant la vitesse de diffusion des ions chlorure à travers celui-ci, mais attention, en tant que béton l'âge, ses caractéristiques changent, et vous devez tenir compte de cela), et connaître le seuil critique (à partir de données empiriques).
Il y a un programme gratuit pratique qui fait ce calcul pour vous appelé Life-365 , et il vient d'un comité de l'American Concrete Institute. Il fait le calcul de la diffusion du chlorure pour vous, dessine des graphiques et des trucs, et si vous êtes aux États-Unis, il a même les données empiriques dont vous avez besoin, vous n'avez donc pas besoin de chercher quelles sont les conditions locales. (J'utilise le programme, mais je n'y suis pas associé autrement). Le manuel du programme a une discussion plus détaillée de la science derrière, mais la meilleure chose est que vous pouvez simplement jouer avec lui et voir quel effet changer quelque chose a sur la vie.
Si vous faites le calcaire et que vous n'obtenez pas assez de vie, alors soit vous pouvez mettre l'armature plus profondément (il faut donc plus de temps pour que le chlorure s'y diffuse), soit vous rendez le béton plus résistant au chlorure qui le diffuse, ou vous utilisez une barre qui a besoin d'une valeur seuil plus élevée de chlorure (inoxydable, par exemple), ou vous traitez en surface la barre, ou le béton, ou vous mettez dans des systèmes galvaniques ou électrochimiques, ou des inhibiteurs de corrosion, ou autre chose. Beaucoup de ces choses reviennent à des données empiriques - ils l'ont testé et ont des données de test qui montrent qu'il empêchera la corrosion pendant n ans si vous mettez x quantité de tout.