CFM 2019

Étude du lien entre sorptivité et capillarité pour différents types de bétons
Maxime Lion  1@  
1 : EDF Direction Industrielle, Département TEGG
Electricité de France - EDF

Certains ouvrages en béton peuvent être au contact de l'eau, que ce soit de manière permanente ou provisoire (ouvrages immergés ou en zone de marnage, réservoirs, rétentions,...). La question de la connaissance de la profondeur de pénétration de l'eau à l'intérieur du béton, et de son évolution avec le temps, peut se poser dans certaines conditions. On peut citer par exemple le cas d'ouvrages ayant des fonctionnalités particulières d'étanchéité ou encore l'appréhension des aspects en lien avec la durabilité dans le cas où l'eau a une agressivité potentielle (agressivité chimique, présence de chlorures,..).

Lorsque les ouvrages en béton sont soumis à une charge hydraulique, certaines expressions permettent d'évaluer relativement facilement les profondeurs de pénétration de l'eau. L'expression de Valenta est l'une des plus connues et des plus utilisées. Elle nécessite la connaissance de certaines propriétés du béton comme la perméabilité et la porosité ; ou encore la considération de valeurs forfaitaires - potentiellement enveloppes - dans le cas où elles ne sont pas précisément connues.

En revanche, lorsque la charge hydraulique est négligeable, les phénomènes de capillarité peuvent alors devenir prépondérants. Si les phénomènes d'absorption capillaire sont largement étudiés dans les matériaux cimentaires, les études témoignent généralement de la capacité du béton à absorber l'eau à travers la définition de la sorptivité, qui traduit l'échange à l'interface eau-béton sans rendre compte de la profondeur de pénétration de l'eau.

L'étude présentée dans cette communication a pour but d'étudier le lien entre la sorptivité et la profondeur de pénétration de l'eau (appelée plus brièvement « capillarité ») pour différents types de béton. Pour ce faire, l'étude a compris la mesure concomitante de la sorptivité et de l'avancement du front capillaire sur différents bétons complètement séchés : des bétons poreux, des bétons ordinaires et un BTHP. L'ensemble des résultats permet alors de définir des corrélations globales entre ces paramètres. Les autres propriétés des bétons qui ont été mesurées (vitesses soniques, modules dynamiques, porosités accessibles à l'eau, résistances à la compression) permettent en outre d'établir des corrélations entre la sorptivité, la capillarité et l'ensemble des propriétés physico-mécaniques. Cette communication entrevoit également l'impact du degré de saturation en eau du béton, ainsi que la présence de macro-fissures, sur le lien entre la sorptivité et la capillarité.


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