Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux

Type de document

LIVRE

Langue

français

Auteur

DIVET

Résumé / Abstract

Certaines structures en béton présentent une fissuration dont l'origine est parfois attribuée à un gonflement provoqué par la formation différée de l'ettringite. L'étude de matériaux en service montre que cette maladie ne concerne pas uniquement les bétons traités thermiquement, mais peut aussi se rencontrer dans les ouvrages en béton de grande masse. Pour ces derniers, le cycle thermique apparaît plus intense compte tenu de la durée de maintien à haute température. Plusieurs paramètres apparaissent indispensables à la réaction : dosage en ciment élevé, bétonnage en période estivale, nature du ciment (alcalins, SO3 et C3A), conditions d'humidité élevée, nature minéralogique des granulats. Deux mécanismes réactionnels peuvent être à l'origine de cette réaction. Le travail expérimental a consisté à les étudier séparément in vitro. Nous montrons que les ions SO4²- peuvent se fixer par adsorption physique à la surface des C-S-H. Ce phénomène est susceptible d'empêcher partiellement la formation initiale d'ettringite et est favorisé par une élévation de la température et/ou de la basicité du milieu. A travers une expérimentation sur des phases synthétisées, nous mettons également en évidence une libération importante d'ions SO4²- provenant des sulfoaluminates de calcium hydratés gouvernée par la température et la concentration en ions OH-. Par contre, les ions AI(OH)4 apparaissent plus difficilement libérables. Ces deux mécanismes génèrent donc des sulfates qui se trouvent, soit en solution dans la phase aqueuse du béton, soit physiquement adsorbés aux C-S-H et qui peuvent, à terme, lorsque certaines conditions chimiques sont atteintes, participer à la formation d'ettringite délètère pour le béton. Des modifications importantes dans la microstructure des C-S-H formés à 60 à 90° C ont également été mises en évidence. Il apparaît que les amas de C-S-H présentent une porosité plus grossière qui facilitera le transfert local des ions sulfate vers des sites réactionnels.

Editeur

LABORATOIRE CENTRAL DES PONTS ET CHAUSSEES - LCPC