Etude de la corrosion d’aciers de construction métallique et valorisation d’argiles sénégalaises comme inhibiteurs de corrosion

Abstract

Le présent travail de recherches doctorales porte sur l’étude de la corrosion des aciers de construction de type E400, S275, S355 et S235, fournis par le Pôle de Développement Industriel (PDI) de Dakar (Sénégal). Nous avons étudié la corrosion atmosphérique (mesures du taux de surface corrodée en fonction du temps), puis la corrosion aqueuse (potentiel de libre corrosion, méthode de Tafel et spectroscopie d’impédance électrochimique). La corrosion atmosphérique a été examinée en plaçant les échantillons d’acier dans une chambre d’exposition saturée en humidité provenant de l’eau distillée, puis d’une solution aqueuse de NaCl 3% simulant l’eau de mer. La mesure du taux de corrosion des matériaux à des intervalles de temps réguliers nous a permis de classer les 4 matériaux suivant leur susceptibilité à la corrosion en rapport avec la composition chimique, et de mener une étude cinétique originale de cette corrosion atmosphérique. L’étude a démontré que l’acier E400 est le plus vulnérable, et qu’une protection par des inhibiteurs de corrosion pouvait être envisagée. L’étude de la corrosion aqueuse a été réalisée sur les trois matériaux S275, S355 et S235 par le suivi du potentiel de libre corrosion, la méthode de Tafel et par mesures d’impédance, dans des solutions aqueuses de HCl, NaCl et NaOH 0,5 M. Les résultats ont confirmé le classement des aciers réalisé après l’étude de la corrosion atmosphérique et indiqué que les aciers S355 et S235 ont une résistance à la corrosion comparable qui est beaucoup plus basse que celui de S275. Le matériau, E400 caractérisé par des vitesses de corrosion très élevées, nécessite une protection. Nous avons donc analysé l’effet inhibiteur de la corrosion de l’acier E400 dans une solution aqueuse de NaCl 0,5 M, de deux types d’argile naturelle : les tufs volcaniques de Bafoundou du Sénégal Oriental et la montmorillonite sédimentaire de la région du Cap vert au Sénégal. Le pouvoir protecteur de ces inhibiteurs écologiques vis-à-vis du matériau E400 a été évalué par des méthodes électrochimiques à différentes teneurs en inhibiteurs (0 à 0,8%). Le suivi du potentiel de libre corrosion en fonction du temps a montré que les argiles sélectionnées agissaient comme inhibiteurs cathodiques. Nous avons ensuite effectué des tests de corrosion aqueuse par mode potentiodynamique et par impédance. Une efficacité inhibitrice maximale d’environ 70% pour les tufs de Bafoundou et de 62% pour la montmorillonite, a été finalement obtenue à des teneurs de 0,6% et 0,5% en argiles, respectivement, démontrant ainsi leur caractère inhibiteur.