CFM 2019

Effet de cycles gel-dégel sur la diffusion des ions chlorure dans les bétons - Contribution expérimentale
Nassim Timhadjelt  1@  , Maxime Lion  2, *@  
1 : CEA Paris Saclay
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
2 : EDF Direction Industrielle, Département TEGG
Electricité de France - EDF
* : Auteur correspondant

Les propriétés de transport des bétons sont de plus en plus utilisées pour justifier leur durabilité vis-à-vis de la pénétration d'agents extérieurs agressifs auxquels peuvent être soumis les ouvrages de génie civil (pénétration des chlorures, carbonatation, pénétration des sulfates...). Cette approche performantielle a vocation à compléter, voire dans certains cas à se substituer, aux approches existantes établies en terme de moyens. Elle montre un intérêt pour la construction d'ouvrages neufs ainsi que pour expertiser les ouvrages existants.

Cette communication se concentre sur le coefficient de diffusion apparent des ions chlorure déterminé selon la norme XP P 18-462. Ce paramètre porte un intérêt particulier pour EDF dans la mesure où de nombreux ouvrages de production d'électricité sont situés en bord de mer. Récemment, cette propriété a aussi été spécifiée dans le cadre d'une approche performantielle pour la construction de parcs éoliens off-shore. De plus, cette propriété est amenée à être de plus en plus utilisée comme indicateur de durabilité global (pas seulement pour l'exposition aux chlorures).

Dans ce contexte, le laboratoire béton d'EDF a mené des études destinées à caractériser le coefficient de diffusion apparent aux ions chlorure de nombreux types de matériaux cimentaires. L'étude présentée dans cette communication est destinée en particulier à évaluer en quelle mesure cette propriété peut être affectée par un endommagement induit par les cycles gel-dégel. Pour ce faire, plusieurs bétons ont été confectionnés, dont certains potentiellement sensibles aux cycles gel-dégel (ratio Eeff/Leq élevé, faible résistance à la compression,...) et d'autres réputés résistants (bétons ayant des résistances supérieures à 45 MPa et contenant de l'air entrainé). Certains bétons ont été confectionnés avec des laitiers de haut-fourneau en substitution du ciment ; ces constituants étant réputés interagir favorablement avec les chlorures.

L'ensemble des bétons ont fait l'objet de cycles gel-dégel et leurs propriétés (vitesse sonique, module dynamique, porosité, coefficient de diffusion aux ions chlorure) ont fait l'objet d'un suivi périodique après 60 et 120 cycles. L'ensemble des résultats permettent en particulier d'établir des tendances d'évolution du coefficient de diffusion apparent aux ions chlorure en fonction des autres propriétés ; selon les types de béton considérés et leur résistance aux cycles gel-dégel.


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