La vie scientifique et technique: organisation et principaux résultats Chapitre

Fipe 4

Description

• revision - matière potentielle : la norme européenne


• cours - matière potentielle : essai au lrep


• cours - matière potentielle : l' année


• cours - matière potentielle : du séchage


• cours - matière potentielle : séchage

21 La vie scientifique et technique: organisation et principaux résultats Chapitre 2 VIEILLISSEMENT ET DURABILITÉ DES MATÉRIAUX ET DES STRUCTURES ' La durabilité du béton armé ( ) Cette opération comporte plusieurs aspects : l la mise au point d'indicateurs de durabilité. À ce titre, le LCPC participe à deux groupes de travail AFGC et met au point avec cert a i n s laboratoires régionaux des méthodes d'essai p e rtinentes pour déterminer les indicateurs r e t e n u s ; l l'étude de l'influence sur la durabilité des conditions de séchage (effets sur l'hydratation et le retrait), de la microstructure d'un béton p a rtiellement carbonaté et de la micro-fissuration (influence sur les propriétés de transfert) ; l les conditions de formulation de BHP résistant au gel/dégel sans entraîneur d'air et le comportement au vieillissement des BHP ; quarante-six corps d'épreuve sont placés dans quatre sites naturels différents, dont un au Canada, et comparés avec des essais accélérés réalisés sur éprouvettes conservées en laboratoire ; Essai de durabilité. Dispositif de mesure des déformations axiale et radiale d'une éprouvette cylindrique en cours de séchage,développé par le LCPC. DURABILITÉ, ENTRETIEN, RÉPARATION ET ADAPTATION DES INFRASTRUCTURES l l'étude du comportement du béton à haute température : trois projets, relatifs aux conséquences des élévations de température dans les structures de stockage des déchets radioactifs.

• essais de pontage de fissures


• aptitude au service des ouvrages


• dynamomètre de précision pour le suivi local


• travaux antérieurs sur le frettage


• composition chimique de la solution en contact avec le matériau


• béton


• modèle macroscopique de transfert


• alcali-réaction

Sujets

• Séchage
• Université Laval
• Canadá
• Québec
• cours
• cours de

Informations

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Extrait

La vie scientifique et technique: organisation et principaux résultats Chapitre 2
DURABILITÉ, ENTRETIEN,
RÉPARATION
ET ADAPTATION DES INFRASTRUCTURES
l’étude du comportement du béton à hauteVIEILLISSEMENT ET DURABILITÉ
température : trois projets, relatifs auxDES MATÉRIAUX ET DES STRUCTURES
conséquences des élévations de température dans
les structures de stockage des déchets radioactifs.
ENCADRÉ CLa durabilité du béton armé ( )
Cette opération comporte plusieurs aspects :
La durabilité de certains matériaux évolutifs
la mise au point d’indicateurs de durabilité.
Cette opération comporte trois volets :À ce titre, le LCPC participe à deux groupes
de travail AFGC et met au point avec cer t a i n s le vieillissement des liants bitumineux : il s’agit de
laboratoires régionaux des méthodes d’essai mieux connaître le vieillissement des conditions
p e rtinentes pour déterminer les indicateurs d’enrobage des granulats des BMP d’une par t , e t
r e t e n u s ; des liants eux-mêmes d’autre part. Des essais
rhéologiques sont prévus en 2001 sur des liantsl’étude de l’influence sur la durabilité des
extraits de vieux enrobés ;conditions de séchage (effets sur l’hydratation
et le retrait), de la microstructure d’un béton l’étude du vieillissement des géosynthétiques, e n
p a rtiellement carbonaté et de la micro-fissuration utilisant deux nouvelles méthodes d’essai : par
(influence sur les propriétés de transfert) ; c a m é r a IR et par un appareil prototype
d’éclatement et poinçonnement (CER). P a rles conditions de formulation
a i l l e u rs , on poursuivra la recherche sur lesde BHP résistant au gel/dégel sans
i n d i c a t e u rs de vieillissement à partir duentraîneur d’air et le comportement
recensement des pathologies ;au vieillissement des BHP ;
quarante-six corps d’épreuve sont placés l’étude de l’évolution des sols traités
dans quatre sites naturels différents, utilisés en remblai (cf. guide technique
dont un au Canada, et comparés avec «Étanchéité par géomembrane des
des essais accélérés réalisés sur ouvrages pour les eaux de
éprouvettes conservées en laboratoire ; ruissellement routier » ) .
Ce guide technique s’adresse aux
bureaux d’études, maîtres d’œuvre et
d’ouvrage concernés par la
c o n c e p t i o n , la réalisation et la maintenance de
dispositifs d’étanchéité par géomembrane des
ouvrages pour les eaux de ruissellement routier.
Les grands types de dispositifs utilisables sont
précisés ainsi que les critères à prendre en compte
pour établir le projet, les spécifications relatives aux
différents composants et le libellé des garanties.
Des recommandations sont données pour la mise
en œuvre des dispositifs et l’organisation de la
démarche qualité ainsi que pour leur entretien etEssai de durabilité.
Dispositif de mesure des déformations axiale leur réhabilitation. Des textes types sont proposés
et radiale d’une éprouvette cylindrique en cour s pour aider à la consultation des entreprises et la
de séchage,développé par le LCPC. préparation des pièces de marché.
21
l'llll'llChapitre 2 La vie scientifique et technique : organisation et principaux résultats
ENCADRÉ C
LCPCAPPORTS DU THÈME DE RECHERCHE
TRANSFERTS DANS LES BÉTONS ET DURABILITÉ DES OUVRAGES
2À l'origine du montage de ce thème de recherche qui dépendent de la composition chimique de la solution
en 1995, résidait la volonté de mener une action en contact avec le matériau et de celle du ciment,
coordonnée entre le réseau des laboratoires des Ponts sont à prendre en considération dans la détermination0
et Chaussées, les laboratoires universitaires ou du CNRS expérimentale du coefficient de diffusion des chlorures
et l'industrie en pointe dans ce domaine, afin de parvenir en régime transitoire, ainsi que dans la modélisation.
à quantifier l'aptitude aux transferts, sous forme liquide0
ou gazeuse, des bétons, pour mieux comprendre
les processus de carbonatation ou de pénétration Approche en conditions non saturées : 0
des chlorures, causes majeures de la corrosion
étude des mécanismes de séchage des armatures du béton armé.
du béton
L'approche adoptée comporte deux étapes-clés :
On imagine aisément l'intérêt de l'approche en
l'analyse et la compréhension des mécanismes conditions non saturées en constatant qu'in situ
physiques et chimiques en jeu, en étudiant de façon très les structures sont soumises en permanence à des cycles
fondamentale les mécanismes de séchage du béton, d'humidification-séchage. Dans un premier temps,
il apparaissait donc essentiel de résoudre correctement❷ la détermination des propriétés de transfert
le problème des transferts d'humidité dans les bétons (perméabilité, diffusivité), susceptibles d'être qualifiées
en cours de séchage. À cette fin, une modélisation d'indicateurs de durabilité et des méthodes d’essais
des transferts hydriques isothermes a été réalisée permettant de les mesurer.
sur la base d'une approche macroscopique continue
des transferts de masse en milieu poreux.
Un éclairage nouveau a été apporté sur l'importanceInteractions physico-chimiques
relative des différents modes de transport de l'humidité
mises en évidence au cours du séchage d'un matériau peu perméable.
En particulier, on a montré que seuls les mouvementsL'hydratation du ciment et le séchage du béton
d'humidité sous forme liquide selon la loi de Darcyinterviennent de façon concomitante dès le décoffrage
contribuent significativement aux transferts, à moyen de la plupart des structures en béton.
et long terme. Une analyse précise des interactions existant entre
ces deux processus a donc été réalisée. Ces interactions Dans le cas de la pénétration des chlorures,
se traduisent par une hydratation gênée par le séchage un modèle macroscopique de transfert couplé d'eau
dans la zone proche de la surface des structures. liquide et de sel a également été développé.
De même, les interactions physico-chimiques Les résultats numériques ont été confrontés à
entre les ions chlorure et la matrice ciment l'expérience pour des cycles d'imbibition-séchage.
(cf. figure sur la schématisation des interactions
chlorures-matrice dans le béton, ci-dessous),
Retombées des travaux réalisés
Les travaux menés dans le cadre du thème de recherche
ont permis d’améliorer les méthodes d’essais existants
Schématisation des interactions chlorures-matrice
et de préconiser de nouveaux essais, complémentaires
dans le béton.
ou comparatifs. Le réseau des laboratoires des Ponts
et Chaussées s'est ainsi équipé en stations d'essais
de carbonatation, de diffusion des chlorures,
de perméabilité, etc.
Les essais comparatifs de carbonatation ont ainsi montré
que le front net observé par pulvérisation d’un indicateur
coloré, généralement la phénolphtaléine, permettait
de suivre de façon simple la cinétique de carbonatation
(cf. figure sur les cinétiques de carbonatation de pâtes
de ciment de différents rapports E/C, à HR = 71,2 %,
ci contre). De plus, les résultats expérimentaux ont mis
en évidence dans ce cas une cinétique plus lente à long
terme par rapport à la loi en racine de t communément
admise sur la base d'un mécanisme de diffusion.
-[C1 ]liés Enfin, des analyses plus poussées ont permis de quantifier
la calcite formée lors des réactions de carbonatation
et de montrer qu’un profil de carbonatation existait
-[C1 ]libres au sein du matériau.
22La vie scientifique et technique : organisation et principaux résultats Chapitre 2
Vue générale de l’installation de migration
des chlorures sous champ électrique
en cours d’essai au LREP.
Illustration, pour un béton BO et une pâte de ciment CO, Citons également une application originale et
de la méthode d'évaluation de la perméabilité intéressante sur le plan pratique de travaux théoriques :
à l'eau liquide (K), combinant modèle et expérience. on a montré que le modèle théorique de séchage
permettait, moyennant la connaissa