Comportement chimique de la silice vitreuse et de l'opale dans les milieux basiques : application à l'étude de la réaction alcali-granulat dans les bétons hydrauliques

par Laurence Curtil

Thèse de doctorat en Sciences. Génie civil

Sous la direction de Michel Murat.

Soutenue en 1991

à Lyon 1 .

Les rapporteurs étaient Michel Murat.

mots clés

• Béton
• Réactions alcalis-granulats
• Verre de silice

Résumé

Le phenomene de reaction alcali-granulat, qui se produit dans les betons hydrauliques, resulte d'une interaction chimique entre la solution interstitielle basique et les granulats siliceux amorphes. Il conduit parfois a la manifestation de tres fortes pressions de gonflement a l'interface ciment-granulat provoquant des dommages considerables dans les structures de genie civil. L'objet de cette these a ete d'eclairer le mecanisme de l'alcali-reaction en soumettant deux solides amorphes (opale naturelle et verre de silice) a une attaque alcaline, a 38c et pendant plusieurs semaines dans differentes bases ou solutions interstitielles reconstituees. L'analyse cinetique de l'evolution ponderale des deux solides amorphes d'une part, et de l'evolution des concentrations du silicium et des alcalins en solution d'autre part, a permis de suivre la reactivite propre des deux solides concernes et de proposer le verre de silice comme materiau reactif de reference pour toute investigation sur l'alcali-reaction. L'analyse microstructurale (par microscopie electronique a balayage et spectroscopie infrarouge) a conduit a des observations que l'on peut relier au mode de dissolution. Il resulte de cette recherche une meilleure comprehension des mecanismes de dissolution des composes siliceux amorphes dans des milieux basiques proche de celui constituant la solution interstitielle d'un ciment et la proposition d'un test simple de reactivite des granulats

Titre traduit

Chemical behavior of silica glass and natural opal in basic solutions. Application to the study of alkali-aggregate reaction in hydraulic concrete

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