Simulation experimentale de l'alcali-reaction des betons. Etude de l'influence des ions sulfate

par VALERIE MICHAUD

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de A. NONAT.

Soutenue en 1995

à Dijon .

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  • Résumé

    L'alcali-reaction est une reaction pathogene du beton. Elle entraine sa fissuration et la formation d'un produit de reaction localise dans les fissures. Elle resulte d'une interaction entre la silice reactive contenue dans les granulats et les ions hydroxydes de la solution interstitielle du beton. Cette interaction a trois consequences: ? la reaction entre la silice reactive et les ions hydroxydes qui conduit a la dissolution partielle de la silice et a l'ionisation de la silice residuelle, ? la formation de produits calco-silico-alcalins a partir de la silice dissoute et des ions calcium de la pate de ciment, ? l'apparition de contraintes suffisantes pour generer la fissuration des ouvrages. L'objectif de ce travail est d'etudier le role des ions sulfate dans l'alcali-reaction avec un souci de comprehension des phenomenes chimiques et mecaniques impliques dans cette reaction. Une demarche simplificatrice a ete adoptee. Elle consiste a etudier, en presence d'ions sulfate, separement chacune des trois consequences de l'interaction entre la silice reactive et les ions hydroxydes. Les constituants du beton ont ete simules par des phases pures. Les principaux resultats sont les suivants: ? la presence d'ions sulfate augmente le degre d'ionisation de la silice residuelle et diminue la concentration de silice dissoute. Cet effet est commun a l'ensemble des electrolytes. ? les phases sulfoaluminate de calcium hydratees, phases sulfatees majoritaires de la pate de ciment, ne sont pas stables en presence d'ions silicates. Elles evoluent vers la formation de produits calco-silico-alumino-alcalins qui n'incorporent pas d'ion sulfate. Les ions sulfate n'ont aucune influence sur les caracteristiques de ces produits. ? la presence de calcium, de silice reactive, d'ions alcalins et hydroxydes est suffisante pour generer la fissuration d'un beton. Les contraintes associees aux deux premieres consequences de l'interaction silice reactive ions hydroxydes ont ete mesurees a partir de dispositifs adaptes concus specialement


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  • Détails : 231 P.
  • Annexes : 73 REF.

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