Durabilité du béton sous conditions hivernales

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posté par bentafat_rachid

Durabilité du béton sous conditions hivernales

Publié à l'origine en novembre 1973.

E.G. Swenson

Le béton est un matériau de construction se prêtant à de nombreux

usages et largement utilisé. Cette excellente fiche de durabilité est

d'autant plus remarquable si l'on tient compte de la diversité des

conditions rigoureuses auquel il est soumis. Il existe cependant des

phénomènes susceptibles de lui infliger des dommages considérables si

l'on ne prend pas les précautions nécessaires bien connues. Parmi eux

figure l'action du gel qui engendre la détérioration du béton.

En matière de dommage dû au gel, le facteur critique est, comme dans

le cas de la plupart des phénomènes potentiellement destructeurs

impliquant le béton, l'état d'humidité du matériau. Seuls les éléments

en béton soumis à un mouillage continue ou fréquent sont susceptibles

d'être endommagés par les cycles de gel-dégel. L'emploi massif de sels

déglaçants, au cours de ces dernières années, a accru le problème posé

par les dommages dûs au gel. Les surfaces les plus sérieusement

affectées sont les surfaces horizontales et toutes surfaces, au niveau

ou près du sol, soumises, dans un état détrempé à l'action conjointe du

gel-dégel et des sels déglaçants.

Il est bien établi aujourd'hui, tant en laboratoire que sur place,

que l'on peut conférer au béton ordinaire une résistance considérable

aux conditions hivernales au prix de complications et de frais minimes

ou même nuls. Ce progrès est dû au fait que l'on comprend mieux la

nature du processus gel-dégel dans le béton; cette compréhension a

conduite à des techniques permettant de minimiser les dommages dûs au

gel.

Identification de Dommages dûs au Gel

La plupart des processus susceptibles de détériorer le béton

provoquent dans ce matériau une dilatation finale excessive et des

fissurations. Tel est le cas pour l'attaque par le sulfate et la

réaction alcali-granulat et, aussi, pour les dommages causés par le

gel. Bien que les conditions régnantes fournissent une bonne

indication, l'observation visuelle ne permet pas toujours d'identifier

à coup sûr le processus destructeur responsable.

Des difficultés surviennent souvent sur les surfaces horizontales;

les surfaces verticales ne sont généralement pas vulnérables, sauf aux

coins et aux rebords où l'absorption de l'humidité est élevée, ou près

du niveau du sol où l'éclaboussement peut être fréquent. Des zones de

problèmes peuvent prendre naissance là où l'écoulement est retardé, où

l'eau se trouve emprisonnée, ou encore où l'accumulation de neige se

prolonge.

La fragmentation superficielle constitue peut-être le

résultat de dommage dû au gel le plus facile à identifier. Elle se

produit surtout sur les pavages, trottoirs et autres surfaces

horizontales; elle est aggravée par l'emploi de sels déglaçants. La

fragmentation a lieu sur une profondeur d'un pouce et plus et se

développe graduellement. On doit la distinguer de l'exfoliation de la

mince couche de laitance qui apparaît sur les surfaces de béton

contenant trop d'eau, ou qui a été soumis à une compaction ou à un

travail à la truelle excessifs.

Le mouvement dimensionnel différentiel qui se produit entre le béton

près de la surface et celui des couches plus profondes engendre la

formation d'une fissuration à motif ou à carte. Elle peut donc

résulter de l'action nuisible du gel aussi bien que d'autres processus

destructeurs. On peut observer sur des structures telles que

plateformes et quais l'aspect "peau d'alligator" qu'il adopte. On doit

faire une distinction entre le motif à carte dû au gel, qui prend

naissance à une certaine profondeur, et le faïençage qui donne

lieu à des craquelures fines comme des cheveux dont la profondeur ne

dépasse généralement pas celle de la couche de laitance. Le séchage et

le retrait dû à la carbonatation sont les causes courantes du faïençage.

Le gel engendre parfois une fissuration à motif de ligne D.

Les fissures se forment, dans ce cas, parallèlement aux et près des

rebords et des coins d'éléments tels que trottoirs et dalles de pavage.

On peut ordinairement relier ce phénomène aux contraintes dues à une

configuration particulière et à la facilité de mouillage des coins et

des rebords.

La désagrégation ou la pulvérisation révèle un état de

détérioration avancé imputable à d'autres processus autant qu'à

l'action du gel. On le rencontre souvent lorsque le béton a gelé au

stade plastique ou à celui de béton frais, ou dans le cas d'un béton de

très mauvaise qualité. On doit distinguer cette désagrégation en

profondeur de la surface pulvérulente qui est dû à un faible

matériau de laitance, ou à la carbonatation engendrée dans les enclos

chauffés aux salamandres lors de construction hivernale.

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