La carbonatation du béton : état de connaissances et étude expérimentale de l'influence des ciments locaux composés et du CRS

Abstract

De tous les mécanismes de détérioration des structures en béton armé, la corrosion des armatures est jugée par la majorité des auteurs comme la cause principale. En effet, deux agents principaux sont à l'origine de ce phénomène: le CO2 et les chlorures. Dans ce contexte, on s'intéresse à l'action du CO2, qui se traduit par la destruction de la basicité du béton d'enrobage autour des armatures imposée par le pH élevé après la réaction entre le CO2, atmosphérique et les hydrates de la pâte du ciment. En principe, ce phénomène est mal traité en Algérie, d'où, il n'existe plus de textes réglementaires pour sa prévision. A priori, la norme NF P 18-011 recommande des mesures préventives au niveau de la confection du béton en fonction de l'agressivité de l'environnement. Néanmoins, elle ne spécifie plus celles liées à la carbonatation où le choix du liant joue un rôle crucial. Face à ces enjeux, on a effectué une étude qui envisage de donner un état de lieux sur la carbonatation, une caractérisation de la carbonatation des bétons à base des ciments courants en Algérie, et en particulier, à base du ciment CRS, utilisé à nos jours dans la superstructure des ouvrages d'arts, dont, on à révélé des résultats contradictoires sur la bibliographie. De ce fait, on a confectionné deux séries de bétons ; la première avec un rapport E/C=0.66 : BCPO1 (à base d'un CPJ 42.5 de l'usine d'El-Hamma, Constantine);Bref(CPJ 42.5 de l'usine d’Ain Toula, Batna) et BCRS2 (CRS de l'usine d'Ain Touta, Batna) ; et la deuxième série à base du SRC avec différents rapports E/C [BCRS1 (E/C=0.8), BCRS2 (E/C=0.66), BCRS1 (E/C=0.5) et BCRS4 (E/C=0.45 avec superplastifiant)] . En suite, une panoplie d'essais de caractérisation à été mise en œuvre: la résistance mécanique Rc28, la porosité, DRX et des observations au MEB. Après avoir mis les bétons sous conditions de carbonatation accélérée, on a évalué la carbonatation des différents bétons avec des essais complémentaires de la caractérisation de la microstructure (porosité, DRX, observation au MEB). Les résultats des essais de caractérisation mettent en évidence les performances du BCRs2, par rapport BCP0 1 et BCP02 (EC=0.5) au terme de la résistance mécanique, la porosité et la densification de la microstructure, et pour les BCRS, des performances avec la diminution de E/C. Concernant les résultats de la carbonatation, la carbonatation des BCRS est supérieure à celle des BCPJ avec une diminution de la porosité marquée pour tous les bétons.