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Ce livre comprend 15 chapitres. Le premier chapitre présentele

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Ce livre comprend 15 chapitres. Le premier chapitre présentelepositionnement des bétons vis-à-vis du développement durable. Lelivre est ensuite organisé en deux parties. Dans la première partieles bases scientifiques pour la formulation sont présentées(chapitres 2 à 6). La deuxième partie du livre porte sur ladurabilité des bétons dans leur environnement (chapitres 7 à 15).

La durabilité d’un ouvrage est un des points clés du

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La durabilité d’un ouvrage est un des points clés dudéveloppement durable, car plus elle est importante plus l’impactenvironnemental global diminue. Ce qu’illustre cette photo dupont TGV Perpignan-Figueras prévu pour durer au moins 100ans.

L’objectif de ce chapitre est de rappeler les basesscientifiqueset

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L’objectif de ce chapitre est de rappeler les basesscientifiquesettechniques nécessaires à la compréhension des phénomènes quiinterviennent dès lors que l’on mélange une poudre de cimentavec de l’eau pour conduire à ce qui constituera la phase liante dubéton. Après une description du ciment Portland et de sescomposés, sont décrits les réactions d’hydratation et lescaractéristiques des produits formés au cours de ces réactions. Ilest aussi montré comment la microstructure de la pâte de cimentdurcie se construit par l’hydratation et pourquoi le solide forméest poreux.

La durabilité du béton est en grande partie fonction de la

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La durabilité du béton est en grande partie fonction de ladifficulté qu’ont les agents agressifs à pénétrer dans le réseauporeux du béton. Dans ce chapitre est présenté en premier lieu lastructure poreuse des bétons constituée de pores capillaires et depores d’hydrates. La perméation et la diffusion ionique des bétonssont ensuite étudiées et les grandeurs associées (perméabilité et lecoefficient de diffusion effectif) sont définies. Ces 2 grandeurspermettent de caractériser l’aptitude des bétons à résister àl’intrusion des agents agressifs et donc de rendre compte despropriétés de transfert du béton. Tout au long de ce chapitre sontprésentés des moyens d’action pour concevoir des bétonss’opposant à la pénétration des fluides. Il est montré notammentl’importance de la qualité de la cure comme illustré par la figureci-dessus.

La stabilité chimique des hydrates est fonction des conditions

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La stabilité chimique des hydrates est fonction des conditionsdans lesquels ils se trouvent. Elle peut être évaluée à partir d’uneapproche thermodynamique qui permet de connaître les étatsd’équilibre à partir de l’analyse de la solubilité des phases solidesdans l’environnement considéré. L’aspect cinétique de la stabilitéou de la transformation des hydrates dans le béton estprincipalement estimé à travers une approche de transport deréactif qui met en jeu les lois classiques de transport de masse.Deux exemples : attaque par l’eau pure (voir figure ci-dessus) etattaque sulfatique externe sont présentés et illustrent lespossibilités offertes par la modélisation pour décrire lesdégradations du béton par des attaques chimiques.

Les déformations différéesdesbétonsd’origine physico-chimique

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Les déformations différéesdesbétonsd’origine physico-chimiquecomme le retrait ou mécanique comme le fluage sous contraintepeuvent mettre en cause la durabilité des ouvrages. Depuis lecélèbre épisode du sauvetage du pont sur le Veurdre parFreyssinet (à lire dans le livre) nous savons que le béton est sujet àdes déformations différées. Ce chapitre passe en revue les causesde ces déformations différées (retrait endogène (oud’autodessication), le retrait de séchage (ou de dessication), lefluage endogène (ou fluage propre) et le fluage de séchage (ou dedessication) et met en évidence les paramètres qui les gouvernent.Ce chapitre aborde aussi l’aspect de l’évaluation expérimentale etla prise en compte de ces phénomènes dans les calculs destructure.

Maîtriser la fissuration au jeune âge du béton est un problème

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Maîtriser la fissuration au jeune âge du béton est un problèmeindustriel pour les structures massives, celles pour lesquelles lesdéformations sont gênées (voir photo ci-dessus), celles quiprésentent des variations importantes d’épaisseurs et celles àgrandes surfaces libres. Le but de ce chapitre est donc de décrireles processus thermiques et hydriques qui génèrent les variationsdimensionnelles dans les pièces en béton (ressuage, retraitplastique, retrait endogène et retrait thermique), de donner leslois de comportement et les valeurs des paramètres qui entrent enjeu.

Les ouvrages en béton disposent aujourd’hui d’un nouveau

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Les ouvrages en béton disposent aujourd’hui d’un nouveausupport normatif très complet, constitué de normes européenneset de référentiels français qui se complètent de manière cohérenteet permettent in fine de mieux appréhender et de mieux maîtriserla durabilité des structures en béton.

Alors que l’approche prescriptive estbaséesur desobligations de

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Alors que l’approche prescriptive estbaséesur desobligations demoyens, l’approche performantielle repose sur l’utilisationd’outils pour appréhender la durabilité du béton comme lesindicateurs de durabilité, des essais de performance sur béton, desmodèles de durabilité (déterministes ou probabilistes). Dans cechapitre ces outils sont présentés et quelques exemples d’ouvragesexceptionnels, comme le pont de Rion-Antirion en Grèce où cesoutils ont été utilisés, sont exposés.

La corrosion des armatures à la suite de la carbonatation du

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La corrosion des armatures à la suite de la carbonatation dubéton d’enrobage et/ou de la pénétration des chlorures est laprincipale cause de dégradation des ouvrages. Le processus decorrosion qui est un phénomène électrochimique ainsi quel’influence de certains paramètres (additions minérales,conditions de cure, porosité (voir la figure ci-dessus qui montreque la profondeur de carbonatation est plus grande dans le bétoncourant (photos du haut) que le BHP (photo du bas)…) sont toutd’abord décrits de manière détaillée. Ensuite sont présentés desmodèles de prédictions, les recommandations pour améliorer ladurabilité des ouvrages en béton armé, des méthodes dediagnostic et enfin des mesures préventives.

L’action des cycles de gel-dégel peut produire deux types de

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L’action des cycles de gel-dégel peut produire deux types dedégradation : de la fissuration interne et de l’écaillage de surfaceen présence de sels fondants. Ce chapitre s’attache à dresser unétat de l’art des connaissances actuelles sur le sujet et propose desrecommandations pour la réalisation de bétons durables au gel.Les mécanismes fondamentaux responsables des dégradationsassociées aux cycles de gel-dégel sont décrits en mettant enévidence l’influence des différents paramètres impliqués dans lafissuration interne et l’écaillage de surface, associée à l’utilisationdes sels de déverglaçage. Une seconde partie s’attache à analyserl’entraînement d’air dans les bétons qui reste globalement lameilleure parade pour formuler des bétons résistants aux cyclesgel-dégel sévères et à l’écaillage. L’aspect normatif est ensuiteabordé en mettant l’accent sur les textes européens et françaismais également canadiens.

Ce chapitre traite desréactions d’origine interne au béton qui se

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Ce chapitre traite desréactions d’origine interne au béton qui seproduisent sans apport d’agents agressifs dans des conditionsd’humidité élevée : les réactions alcali-silice et sulfatique interne.Les mécanismes à l’origine de ces réactions de gonflementinterne, les facteurs influant, et les recommandations pourprévenir les désordres y sont exposés de manière détaillée.

L’attaque chimique du béton résulte essentiellementdesréactions

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L’attaque chimique du béton résulte essentiellementdesréactionsde dissolution/précipitation qui se produisent lorsque les élémentsagressifs, par diffusion ionique ou par perméation de la solution,viennent en contact avec les hydrates calciques du ciment. Lesprincipaux milieux agressifs (eau pure, acides, sulfates, eau demer, eaux usées) ainsi que les mécanismes d’attaque qui leur sontassociés sont passés en revue dans ce chapitre (voir représentationschématique des différents processus d’attaque par l’eau de merci-dessus). Des recommandations pour concevoir des bétonschimiquement résistants ainsi que les normes et règles en vigueuren Europe y sont aussi présentées.

Dans ce chapitre sont tout d’abord présentésles deux types de

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Dans ce chapitre sont tout d’abord présentésles deux types dedégradations associées à l’action du feu sur le béton : la perte derésistance mécanique et le détachement de matière. Puis sontrapportées les connaissances de base qui permettent decomprendre le comportement du béton face aux hautestempératures. Ensuite, sont détaillés les effets sur la tenue au feudes différents paramètres de formulation des bétons (granulats,additions minérales, fibres (l’action positive des fibres est illustréeci-dessus)…). Cette partie est construite à partir d’une expériencefrançaise dont les résultats sont confrontés aux données de labibliographie. Et enfin, sont données les références aux normes etrecommandations.

Les deux derniers chapitres de ce livre présentent des solutions

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Les deux derniers chapitres de ce livre présentent des solutionsspécifiques apportées par les ciments d’aluminates de calcium(chapitre 14) et par les ciments prompts naturels (chapitre 15).

Les bétons d’aluminates de calcium présentent de bonnesrésistances aux agressions chimiques et permettent une mise enœuvre rapide. L’hydratation des ciments d’aluminates de calcium(dont le phénomène de conversion) et les propriétés de durabilitéspécifiques des bétons alumineux sont traités dans le chapitre 14.

Dans le casdu ciment prompt naturel (CNP) c’est sacomposition

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Dans le casdu ciment prompt naturel (CNP) c’est sacompositionminéralogique spécifique (un liant bélitique activé par lesaluminates) qui confère aux bétons de CNP une prise rapide etune bonne durabilité aux agressions chimiques. Dans ce chapitresont traités les caractéristiques du CNP, la durabilité des bétonsde CNP et les règles d’utilisation.

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