• Description des différents facteurs influant sur la corrosion atmosphérique

• facteurs climatologiques : température aux têtes et dans l'ouvrage, ensoleillement des têtes, vitesse et direction du courant d'air naturel, …
• composition de l'atmosphère : humidité, gaz polluants, vapeurs acides, polluants solides,…

Rapport t (g/m3 )	Type de local	Exemples
t £2,5	Local à faible hygrométrie	Bâtiments industriels à usage de stockage,
2,5 < t £5	Local à hygrométrie moyenne	Bâtiments d'habitation, (cuisines et salles d'eaux, correctement chauffés et ventilés)
5 < t £7,5	Local à forte hygrométrie	Bâtiments d'élevage agricole, manèges de chevaux, certains ateliers, etc.. Locaux pour la fabrication de produits à atmosphère humide contrôlée
t > 7,5	Local à très forte hygrométrie	Locaux industriels nécessitant le maintien d'une humidité relativement élevée. Locaux avec forte production de vapeur d'eau (piscines, ateliers de lavage, laiteries industrielles, brasserie, etc.)

Atmosphères extérieures	Caractéristiques générales
Rurale	Considérée comme pure et non polluée (absence de source de corrosion). Polluants solides d'origine végétale ou minérale (CaCO3, CaSO4…) Alternance d'humidité et de sécheresse
Urbaine normale	Contient des gaz (SO2) et des suies, alternance d'humidité et de sécheresse.
Industrielle	Fortes concentrations en agents corrosifs : SO2, H2S, ... et de l'humidité.
Industrielle ou urbaine sévère	Présence de très fortes teneurs en composés chimiques corrosifs
Maritime	Teneur  en chlorure très élevée, embruns, forte humidité.
Mixte	Cas où il y a coexistence  de milieux différents (p. ex : urbaine maritime) et où la sévérité des expositions est accrue par certains effets tels que : embruns en front de mer, températures élevées, dépôts de poussières
Tropicale	Humidité relative très forte >80% pendant de longues périodes (4000 à 6000 h/an). Température élevée 15 à 40 °C

• les composés soufrés (SO₂, SO₃, H₂S, les sulfures organiques),
• les composés azotés (NH₃, NO₂, NO₃,…),
• les vapeurs acides.

• Actions à engager lors de la réalisation d'un ouvrage

• Météo France (température, précipitation, humidité relative),
• Les réseaux de surveillance de la qualité de l'air (divers polluants),
• Les chambres de commerce et d'industries (industries principales).
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• Avec les informations recueillies, une classification des conditions d'environnement climatique et chimique peut être réalisée conformément à la norme CEI 721-3-4 (classification des conditions d'environnement).
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• Ce classement prend en compte les facteurs suivants :
• les conditions climatiques (de 4K1 à 4K4, H ou L),
• les conditions climatiques spéciales (de 4Z1 à 4Z10),
• les conditions biologiques (4B1 et 4B2),
• les substances chimiquement actives (de 4C1 à 4C4),
• les substances mécaniquement actives (de 4S1 à 4S4),
• les conditions mécaniques (de 4M1 à 4M8).
  • Mesures in situ

• En mesurant les effets de la corrosion sur des éprouvettes étalons exposées en tunnel. Cette approche est longue car les mesure sur les éprouvettes étalons doivent s'effectuer sur une durée de plusieurs années (les premiers relevés ne peuvent se faire qu'après un an d'exposition et les valeurs obtenues ne peuvent être extrapolées pour prévoir le comportement à long terme ce qui impose de poursuivre les relevés au moins 2 ou 3 ans).
• En fonction des facteurs atmosphériques qui jouent un rôle significatif en matière de corrosion des métaux, à savoir la durée d'exposition à l'humidité et le niveau de pollution. Cette approche permet d'obtenir des résultats beaucoup plus rapidement (durée minimale d'exposition de 28 jours).
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• Des essais conduits par le CETU et d'autres confiés au CETIM ont permis de constater des résultats assez similaires entre les deux démarches proposées par la norme ISO 9223 (d'une part suivi d'éprouvettes étalons pendant plusieurs années et d'autre part mesurage de persistance d'humidité et de pollution sur une durée d'un mois).
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• La démarche proposée pour évaluer l'agressivité d'un tunnel est donc celle qui est définie dans la norme ISO 9223 et fondée sur le mesurage de persistance d'humidité et de pollution.
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• Dans les deux manières de caractérisation de corrosivité retenues par la norme ISO 9223, la classification ne peut se faire, avec précision, que si l'ouvrage est circulé. Toutefois, la seconde manière, peut s'employer pour obtenir une estimation qui permettra d'avoir une première idée de la corrosivité de l'ouvrage. En effet, dans l'approche basée sur les facteurs atmosphériques qui jouent un rôle dans la corrosivité, les critères retenus pour caractériser la corrosion des métaux et alliages par l'atmosphère sont la durée de persistance de l'humidité sur les surfaces (facteur τ), le niveau de pollution par le dioxyde de soufre (facteur P), et le niveau de pollution par le sel contenu dans l'air (facteur S). Les autres types de pollution tels que les oxydes d'azote et les poussières n'ont pas été retenus comme critères de classification.
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• La durée de persistance de l'humidité sur les surfaces est définie comme la durée pendant laquelle l'humidité relative dépasse 80 % à une température supérieure à 0° C. Lorsque les travaux de génie civil de l'ouvrage sont suffisamment avancés il devient possible de faire des mesures in situ dans l'ouvrage. Pour cela, il convient de mettre en place des enregistreurs de température et d'humidité en différents points de l'ouvrage (vers les extrémités et au centre). Il est recommandé de faire des relevés en continu durant au moins un an ; si les mesures ne peuvent pas être faite sur une année il convient de choisir des périodes représentatives des conditions climatiques locales les plus défavorables (il faut éviter les périodes d'été et préférer les mois d'automne ou d'hiver). Les résultats des mesures d'humidité et de température permettent alors d'obtenir une valeur du facteur τallant d'une situation peu humide (τ₁) à une situation extrêmement humide (τ₅).
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• Les niveaux de pollution par le dioxyde de soufre et par le sel contenu dans l'air se définissent par des mesures de concentration en SO₂ (selon une méthode définie dans la norme ISO 9225) et de dépôt de chlorure (selon une méthode définie dans la même norme ISO 9225). En fonction des résultats obtenus les niveaux sont affectés à des catégories :
• de P₀ à P₃ pour le dioxyde de soufre ,
• de S₀ à S₃ pour le sel contenu dans l'air .
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• Le trafic étant inexistant des mesures de SO₂ et de chlorure dans l'ouvrage présentent peu d'intérêt pour obtenir des valeurs pour les facteurs P et S : il convient d'estimer ces valeurs.
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• Estimation du facteur P
• Lorsque l'ouvrage sera circulé les rejets des véhicules vont amener une présence de SO₂ et comme la norme précise d'une part que toute concentration de dioxyde de soufre dans la catégorie P₀ est considérée comme un bruit de fond non significatif du point de vue de la corrosivité et d'autre part que la pollution dans la catégorie P₅ correspond à des cas extrêmes on peut estimer, en première approche, que, pour ce qui concerne la pollution par le dioxyde de soufre, un tunnel sera :
• le plus souvent dans la catégorie P₁,
• parfois dans la catégorie P₂ pour des ouvrages pour lesquels le trafic attendu sera élevé (TMJA ≥ 50 000) ou avec une forte présence de poids-lourds (≥ 10 %).
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• Estimation du facteur S
• La présence de chlorure étant très liée à la proximité de la mer ou à la présence de sels d'épandage sur les accès d'un ouvrage on peut estimer, en première approche, que, pour ce qui concerne la pollution par le sel contenu dans l'air sous forme de chlorure, un tunnel sera :
• le plus souvent dans la catégorie S₀,
• dans la catégorie S₁ pour des ouvrages proches des côtes ou en montagne.

Classe	Corrosivité
C1	Très faible
C2	Faible
C3	Moyenne
C4	Elevée
C5	Très élevée