l'ettringite differée

[Invité]

posté par bentafat_rachid

Une nouvelle pathologie du béton : l'ettringite différée

On constate, depuis quelques années, des dégradations progressives de certains ouvrages en béton, attribuées à une réaction sulfatique interne : l'ettringite différée. Le point de l'expert sur cette nouvelle pathologie du béton.

L'origine : les sulfates internes au béton

Depuis quelques années, plusieurs sinistres, concernant, en particulier, des piles ou tabliers d'ouvrages d'art, mais aussi des ouvrages du bâtiment, ont pu être attribués à une réaction sulfatique interne et plus précisément à la formation différée de l'ettringite.

Contrairement aux attaques sulfatiques du béton par l'extérieur (alcali-réactions), qui provoquent une dégradation progressive du béton, de l'extérieur vers le cœur de la pièce, la réaction sulfatique interne affecte l'ensemble du béton.

Survenant dans des configurations spécifiques de paramètres multiples, encore mal connus, ce phénomène provoque un gonflement interne du béton, entraînant une fissuration multidirectionnelle du matériau, peu différente, à vrai dire, de celle de l'alcali-réaction.

Ce phénomène concerne principalement les bétons ayant subi un traitement thermique relativement élevé (étuvage > 65°C) et se rencontre pour des bétons de composition particulièrement sensible et soumis à un environnement favorable à long terme (humidification fréquente). Il semble favorisé par la présence d'alcalins provenant du ciment. Il peut aussi apparaître dans des pièces massives en béton, par exemple des piles d'ouvrages d'art de grandes dimensions, dans lesquelles naissent, du fait de la prise, des températures élevées.

L'origine des sulfates, interne ou externe, est diverse :

origine des sulfates

Composants du ciment

Le ciment PORTLAND est un mélange de silicates et d'aluminates de calcium résultant de la combinaison de la chaux CaO (80%) avec la silice SiO2, l'alumine Al2O3 et l'oxyde de fer Fe2O3 (20%). La chaux nécessaire est généralement apportée par les roches carbonatées (calcaires). La silice, l'alumine et l'oxyde de fer sont fournis par les argiles. Le principe consiste à chauffer dans un four le mélange intime de calcaire et d'argile pour décarbonater le calcaire et faire réagir la chaux ainsi libérée sur les éléments argileux pour obtenir les silicates tri- et bi-calciques (C3S, C2S), les aluminates et les aluminoferrites de chaux (C3A, C4AF). A 1450°C, le produit obtenu est le " clinker " ensuite refroidi. Ce sont les silicates qui, par réaction avec l'eau, donnent les C-S-H, responsables de la prise du ciment : C3S ou C2S à C-S-H + Ca (OH)2 (Ca (OH)2 en excès = portlandite) Pour régulariser la prise du clinker, on y ajoute environ de 3% à 6% de gypse. Les normes françaises NF 15 300 et NF15 301 définissent les diverses catégories de ciment, chaque catégorie étant caractérisée par sa composition et les résistances mécaniques à diverses échéances .

*********************************

Les milieux les plus agressifs pour les bétons sont souvent les milieux salins et très souvent les milieux sulfatiques qui représentent donc un risque majeur d'agression chimique pour ces matériaux. Une enquête de l'OCDE réalisée en 1989 indique que l'attaque par les sulfates est la deuxième cause mondiale de dégradations relevées sur 800 000 ouvrages d'art. Néanmoins, il faut souligner que le concepteur dispose actuellement des règles et des spécifications qui permettent de formuler et de mettre en place des bétons permettant d'éviter la plupart des désordres de ce type dans les ouvrages de bâtiment ou de génie civil

[Invité]

 

[Invité]