Etude experimentale du lessivage des alcalins et du silicium extractibles des granulats naturels apport au probleme de l'alcali-reaction dans les betons

par ABDELLAH OUALI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de MAURICE RENARD.

Soutenue en 1997

à Paris 6 .

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  • Résumé

    La determination des alcalins et silice extractibles des granulats a ete mis en uvre dans des reacteurs en inox en systeme semi-ouvert a des temperatures de 20 et 60c. Chaque essai a ete realise a partir de 120 grammes de roches (0,08-0,63 mm) places dans 500 ml de solution de potasse ou de soude a 0,7 m pendant 1000h. Pour se rapprocher du volume de la solution interstitielle du beton, nous avons reduit progressivement le volume de la solution d'attaque a 360, 240 et 120 ml. Les roches selectionnees pour ces experimentations sont : calcaire, pegmatite, granite, rhyolite, basalte, quartzite, amphibolite et gneiss. Les courbes de lessivage s'approchent pour la majorite des roches d'une asymptote a partir de 200h. Nous pouvons considerer qu'a ce stade la majorite des alcalins et de silice susceptibles d'etre extraits est passee en solution. Neanmoins, la dissolution de ces roches est incongruente et non-stchiometrique. Une partie des alcalins et du silicium participe a des nucleations de phases solides ainsi la quantite des elements actifs peut etre legerement sous-estimee. De meme, il n'existe pas de relation nette entre les concentrations des elements passant en solution et le rapport solution/solide (r). Pour r=1, nous avons constate pour la plupart des granulats que la concentration des elements en solution augmente en meme temps que la quantite de produits neoformes. L'etude petrologique et les resultats experimentaux de lessivage montrent une correlation entre la quantite d'alcalins extraits, la teneur totale initiale des roches et leur composition mineralogique. Cependant, pour determiner la reactivite d'un materiau vis-a-vis de l'alcali-reaction, il faut prendre en consideration a la fois la reactivite siliceuse et alcaline du granulats. Si on se base a la fois sur les alcalins et la silice lessivees, nous pouvons distinguer des roches non actives, alcali-actives (pegmatite et amphibolite), silico-actives (calcaire et quartzite) et silico-alcali-actives (gneiss, rhyolite, granite et basalte). L'utilisation des roches a potentialites alcali-siliceuses importantes exigera le choix d'un ciment peu alcalin pour la realisation des ouvrages ou le risque d'alcali-reaction ne peut etre tolere. Par contre, l'utilisation des granulats peu actifs vis-a-vis des alcalins permettra des choix plus large de ciment.


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Informations

  • Détails : 176 P.
  • Annexes : 118 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1997
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