Zoom sur…L’évaluation de la durabilité au gel des bétons
Afin d’évaluer la durabilité au gel des bétons, le guide LCPC prescrit une méthodologie permettant d’estimer la résistance au gel interne et la résistance à l’écaillage. En effet, la quantité d’air incorporée au béton ne suffit pas à garantir une bonne résistance au gel. La présence d’un bon réseau de bulles d’air est donc nécessaire et il en convient d’en vérifier ses caractéristiques.
La résistance au gel interne
L’évaluation de la résistance au gel interne est effectuée en déterminant le facteur d’espacement L barre, selon la norme ASTM C 457.
Facteur d’espacement L-barre : un béton non gélif contient une quantité optimale de petites bulles d’air reliées entre elles par des capillaires. Le facteur d’espacement L-barre consiste à déterminer le nombre de bulles d’air et leur répartition dans le béton. Il représente la demi-distance moyenne entre deux parois de bulles d’air, soit la distance moyenne maximale que l’eau doit parcourir pour atteindre une bulle d’air.
Cependant, il est possible de dépasser la valeur limite spécifiée du facteur d’espacement si les essais de performance vis-à-vis du gel interne sont vérifiés!
Essais de performance vis-à-vis du gel interne : ces essais consistent en des cycles de gel/dégel:
En cas de gel sévère avec une forte saturation en eau : le béton subit un gel et un dégel dans l’eau. La norme associée est la NF P18-424.
En cas de gel modéré, ou de gel sévère avec une saturation modérée en eau: le béton subit un gel dans l’air et un dégel dans l’eau. La norme associée est la NF P18-425.
Les critères d’évaluation de ces essais consistent, après les cycles de gel/dégel, en des mesures de gonflement du béton et des fréquences de résonances. Le rapport des carrés des fréquences de résonances est mesuré suivant la norme P18-414.
La résistance à l’écaillage
L’évaluation de la résistance à l’écaillage consiste à faire subir au béton des cycles de gel/dégel en présence de sels de déverglaçage, selon la norme XP P18-420. Après les cycles de gel/dégel, la masse de particules écaillées de la surface du béton exposée est mesurée.
Zoom sur… la réaction sulfatique interne (RSI) :
Lorsqu’un béton subit une élévation importante de température (T > 65°C) au jeune âge et une exposition à un environnement humide, il est possible d’observer un phénomène de gonflement interne du béton entraînant une fissuration multidirectionnelle du matériau. Cette réaction est due à la formation différée de l’éttringite (trisulfoaluminate de calcium). Cette réaction interne affecte l’ensemble du béton. GEOS réalise la méthode d’essai LPC n°66, dont l’objectif est d’évaluer l’aptitude d’un béton à résister à une réaction sulfatique interne due à cette formation d’éttringite. Cette réaction est aussi connue sous le terme anglo-saxon DEF « Delayed Ettringite Formation ».
D’où provient la formation de l’éttringite différée?
– Formation de gypse « tardif » résultant d’une substitution entre la portlandite
Ca(OH)2 et les sulfates solubles
– Puis réaction entre le gypse « tardif » et les aluminates de calcium du ciment
La méthode d’essai LPC n°66 comprend 4 étapes:
– La fabrication du béton
– Le traitement thermique
– Des cycles de séchage et d’humidification
– Les mesures de déformation
La durée de l’essai est d’environ 14 mois!
Zoom sur… la réaction alcali-granulat (RAG)
Sur le long terme, la durabilité des ouvrages en béton peut être affectée par la présence de fissures sous forme de faïençage s’accompagnant parfois de minéralisations sombres devenant blanchâtres avec le temps. Ce phénomène est dû à la réaction alcali-granulat. Cette réaction, assez lente, peut entraîner une baisse importante de la résistance du béton.
Ces désordres sont produits par des granulats réactifs au contact des alcalins contenus dans la pâte de ciment. Il en résulte la formation d’un gel expansif provoquant un gonflement du béton et une destruction de sa structure.
Une RAG se produit lorsque…
– Le béton contient des granulats réactifs et des alcalis
– Le béton est suffisamment humide
De plus, le développement de la RAG se voit accentué par la température, les cycles de gels/dégels et les sels de déverglaçage!
GEOS réalise l’essai de réactivité d’une formule de béton vis-à-vis de l’alcali-réaction selon la norme NF P18-454. L’alcali-réaction est alors mesurée par un essai de gonflement de trois prismes en béton.
L’essai selon la norme NF P18-454, consiste à mesurer les déformations longitudinales sur les bétons, pendant 5 mois et jusqu’à 1 an!
Plus d’information sur la réaction alcali granulat et alcali silice dans cet article et ‘Qu’est-ce que l’alcali-réaction?’
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[…] d’information sur les essais de durabilité des bétons dans cet article. (résistence au gel interne, la résistance à l’écaillage, la réaction sulfurique […]