Sonia BOUDACHE, Emmanuel ROZIERE, Ahmed LOUKILI & Horacio COLINA

R-120 ATTAQUE SULFATIQUE EXTERNE : PERFORMANCES DES CIMENTS COMPOSÉS

Résumé

L’attaque sulfatique externe est un processus de dégradation au cours duquel les propriétés mécaniques et la composition chimique d’un matériau cimentaire sont fortement affectées par la pénétration de sulfates en solution. La présence d’ions sulfates dans la matrice cimentaire va déstabiliser les hydrates qui vont libérer des ions en solution. Ces ions vont alors réagir pour former des composés expansifs, l’ettringite notamment, dont la croissance peut conduire à la fissuration du matériau par le phénomène de pression de cristallisation.

D’après les normes, les ciments qualifiés résistants aux sulfates sont caractérisés par un faible contenu en C₃A ou une teneur en laitiers d’au moins 60%. Cependant, les nouveaux ciments composés CEM V montrent également un bon retour d’expérience sur le terrain quant à leur comportement dans les milieux riches en sulfates. Il reste à valider ces observations par des résultats expérimentaux obtenus en laboratoire. Le paramètre de suivi le plus communément utilisé lors d’essais de vieillissement par attaque sulfatique externe est la déformation longitudinale. Ce paramètre montre ses limites pour la qualification de ciments ne subissant peu voire pas d’expansion. De nouveaux indicateurs sont nécessaires pour évaluer les performances de ces types de ciments.

Le comportement de deux ciments composés CEM V a été comparé avec celui de ciments résistants aux sulfates, un ciment CEM I SR0 à faible teneur en C₃A et un ciment composé au laitier CEM III/B. Le suivi de dégradation a été assuré par des mesures de variation de masse et de longueur et des ajouts d’acide pour la régulation du pH. Ces données brutes ont permis d’atteindre par calcul de nouveaux indicateurs. L’application d’une stratégie performantielle a permis de faire le lien entre les indicateurs macroscopiques et les principaux phénomènes de l’attaque pour un suivi complet du processus de dégradation.

Le nouvel indicateur de variation de volume permet de rendre compte de manière plus sensible de la dégradation des échantillons. La variation de longueur montre un gonflement des échantillons CEM V et SR0. Cependant le volume solide de tous les échantillons diminue, montrant qu’ils sont fortement affectés par la lixiviation et ses conséquences. La réponse des ciments composés CEM V est intermédiaire à celle des ciments CEM I à faible teneur en C₃A et CEM III/B avec une variation de volume de -6% pour SR0, -3,5% pour CEMIII/B et -3% pour les CEM V après 700 jours.

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