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Durabilit
Causes de dgradation des btons
Corrosion des armatures
Gel / dgel
(freeze / thaw)
RAG
raction alcali granulat
(alakli silica reaction
ASR)
Attaque
sulfatique
(externe)
DEF
+ Usure mcanique
Attaqueacide
Carbonatation
Pntrationdes ions chlores
Leau
liquide
Gel Degel
La glace
V
Augementation de volume ~ 9%
Pte avec les pores sature
Gel = Rupture du pte
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Loi Kelvin-Laplace
0.1
m
99 % RH
Pte avec les pores
partiellement sature
Gel = pas de endommagement
Pour les dalles,
leau sur le surface peut saturer le couche prs de surface
lecaillage
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Pour eviter lendommagement
Introduction de vides dair - ~ 6 8 %Par utilisation des
entrainers dair, adjuvants liquide
Taille ~50 m (difficile sature)
Leau dans les pores du pte peut echapper dans ces vides, sil y a
un gel
Espacement des vides
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Le reactionLe reactionentre siliceentre silice etet
alcalialcali
Silicon ion - Si4+
Oxygen ion - O2-
Structure du silice en tetrahedre
SiO2 group
Tetrahedre incomplete au surface
++ +
----
Ces tetrahedre incomplete donne un charge au surface
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+
-
-
-
-
-
-
+
+--
- --
+
+Na+
Na+
OH-
OH-
Na+
OH-
Na+
Na+
OH-
Na+
OH-
Na+
OH-
Na+
OH-
Na+
Na+
OH-
Na+
OH-
Na+
OH-
Na+
Na+
OH-Na+
OH-
Na+
OH-
Na+
OH-
Na+
Na+
OH-
Na+
OH-
H2OH2OH2O
H2OH2O
H2O
Na+
Le gel form, absorb dd leau et augement en volumeManifestation
microscopique:
Manifestation macroscopique: Distribution des
FissuresDistribution des FissuresMap CrackingMap Cracking
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Misalignment (Misalignment (DistorsionDistorsion))
Le solubilit depend
du structureminerale
et pH
Dissolved Silica ASTM C 289
(Grattan-Bellew, 1989)
OPAL
CHALCEDONY
RHYOLITE
QUARTZITE
QUARTZ SAND
Dissolved silica
Di
ssolvedsilica
Courbe de solubility poursilice amorphe
pH9 10 11 12
13
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
2 3 4 5 6
Alcali dans bton (kg/m3 Na2Oe)
Expansion1an(%)
275300350
400
450
Effet des alcali du bton sur expansion
Contenu du ciment(kg/m3)
Granulat silico-calcaire
Effet des alcalis du ciment sur expansionEffet des alcalis du
ciment sur expansion
250
350
450
550
0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
Alcalis dans le ciment (% Na2Oe)
Co
ntenuduciment
(kg/m3)
gonflant
Nongonflant
Alcalis dans Bton =3.0 kg/m3 Na2Oe
Eff t d ASR ti i
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Seuil pour ASR ~ 3kg/m3 Na2Oe
Ciment basse teneur en alcali,
Na2Oe < ~ 0.7 %
Effet de ASR sur properties mecanique
Reducion de rsistance encompression
Baisse de module (dYoung)
augementation de fluage
Pas endommag Expansion faible
(0.04 - 0.06%)
forte expansion
(> 0.10%)
Development de fissuration
Cl- Gel CO2
Le fissuration peut augement les
autres formes de degradations
Mais des fois le reaction maifest
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Methodes de prevention
Evite les granulats reactifs
Utilise le ciment basse teneur en alakli
Utilise ciment avec cendre volant( voir prochainement)
Mais des fois le reaction maifest
seulement aprs 30 / 40 ans
Cosmetique ou structurelle?
Remplace ou reparer?
Des fois des measures drastique sontnecessaire
Slot Cutting
Provides
stress relief
Diamond
wire cutting
Slot Cutting atSlot Cutting at MactaquacMactaquac G.S.G.S.
NewNew BrusnwickBrusnwick
C-S-H +
-
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Attaque sulfatique
+ eau de mer
SO42-
~1 m
C-S-H +
calcium aluminate monosulfate
SO42-
C-S-H +
calcium aluminate trisulfate, ETTRINGITE
OHCaSOOAlCa
OHSOCa
OHCaSOOAlCa
24623
2
2
4
2
24623
32.3.
2022
12..
++++
Augementation du volume gonflement
Prendre de calcium du C-S-H softening
Necessaire davoir un dispersion fin
de monosulfo dans le C-S-H
generation de pression decrystallisation
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Comment eviter
Moins de monosulfate pour transformer
Ciment avec basse teneur en C3A
Gonflement aprs cure aux
temperatures elev
Formation dettringite retard- DEF
Influence de temperature de cure
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
1.000
0 100 200 300 400 500 600
Ages (jours)
%Expansion
90C/12 h, 4 h precure
+ stockage sous eau
20C
90C/12 h, + stockage100% HR
Comparison entre cure
temperature ambient et leve
Bton malax
20 C
Dissolution des petitscristaux et precipitation des
garnde cristaux dans les vides
Ettringite restantformation des petits
cristaux ettringite :
gonflement possible
Formationdettringite
puis monosulfate
20 C >70 C
humidit
+Temps
Monosulfoaluminate
micro-cristallis
+ S dans C-S-H
MicroscaleGranulats
-
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Gran.
Vide dair 1 m
monosulfoaluminate dans petits pores(
