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Les Bétons
23/02/2014 1A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
BétonBéton
Ciment
CEM I
CEM II
Granulat
Fillers
Sables
Eau Adjuvants
modifient l’ouvrabilité
modifient la prise et le durcissement
CEM III
CEM IV
CEM V
Graves
Gravillons
Ballasts
et le durcissement
modifient certaines propriétés
particulières
23/02/2014 2A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
Classes
Pas de Risque de corrosion XO
Aucun risque de corrosion ou d’attaque
Risque de corrosion
XC
Corrosion induite par carbonatation
XD
Corrosion induite par les
chlorures ayant une origine
autre que marine
Les classes d’exposition
Classes d’exposition
corrosion autre que marine
XS
Corrosion induite par les
chlorures présents dans
l’eau de mer
Attaques
XFAttaques gel/dégel avec ou
sans agent de déverglaçage
XA Attaques chimiques23/02/2014 3A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
Classes d’exposition
� Les nouveaux textes normatifs relatifs au béton prennent en compte la durabilité en s’appuyant sur la notion de classes d’exposition.
� Ils imposent au prescripteur de définir les actions dues à définir les actions dues à l’environnement auquel le béton de l’ouvrage ou de chaque partie d’ouvrage va être exposé pendant la durée d’utilisation de la structure.
23/02/2014 4A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
Classes d’exposition
� La détermination des classes d’exposition permet d’optimiserles performances du béton et sa durabilité en sélectionnant avec précision :
d’expositionavec précision : - les formulations,- les caractéristiques - les propriétés adaptées aux environnements
23/02/2014 5A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
Classes d’exposition
� Le béton doit respecter toutes les valeurs limites applicables pour : - la composition - les propriétés du béton pour chaque classe d’exposition chaque classe d’exposition
� la sélection des plus sévères exigences et spécifications.
23/02/2014 6A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
Classes d’exposition
Combinaison des classes d’expositionChaque béton d’une partie d’ouvrage peut être soumis simultanément à plusieurs actions environnementales.Il convient donc, pour chaque partie d’ouvrage, de d’ouvrage, de �Déterminer la combinaison des classes d’exposition � prendre en compte avec précision l’ensemble des conditions environnementales
23/02/2014 7A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
23/02/2014 8A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
23/02/2014 9A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
Agressions liées aux vents, aux
taux élevés d’humidité et à
Impacts physiques des déplacements de l’eau : vagues,
courants, variations de
niveauxAttaques et agressions
chimiques de
Exemple du Béton marin
Le Béton Marin
Convenable
taux élevés d’humidité et à l’ensoleillement
chimiques de l’eau de mer
23/02/2014 10A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
Le Béton Marin
la zone immergée
la zone de marnage
la zone exposée à l’air
véhiculant du sel marin
la zone d’aspersion par l’eau de
mer
la zone soumise aux
embruns
sel marin
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23/02/2014 12A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
Choix du Béton Marin
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Pathologies
des Bétonsdes Bétons
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Les principales causes de dégradation desbétons proviennent des attaques physiques etchimiques supportées dans le temps par lesstructures placées dans un environnement plusoumoinsagressif.
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oumoinsagressif.
Les dégradations peuvent provenir de défautsinitiaux dus soit à une conception mal adaptée,soit à une mauvaise mise en œuvre des bétons.
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FISSURES DUES AU
TASSEMENT DU BETON
FRAIS
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FRAIS
23/02/2014 A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
DESCRIPTION DE LA PATHOLOGIE
RESSUAGE
- SE MANIFESTE AVANT LA PRISE
- APPARITION D’UNE PELLICULE D’EAU A LA SURFACE LIBRE HORIZONTALE DU BETON FRAIS
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- TASSEMENT PROGRESSIF DU SQUELETTE SOUS L’EFFET DE LA PESANTEUR
- DANS LES CAS EXTREMES, CREATION DE FISSURES OUVERTES AU DROIT DES OBSTACLES QUI S ’OPPOSENT AUX MOUVEMENTS DE TASSEMENT DU BETON (armatures, variations locales d ’épaisseur…)
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LOCALISATION DE LA PHATOLOGIE
FISSURES DUES AU RETRAIT
PLASTIQUE
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DESCRIPTION DE LA PATHOLOGIE
RETRAIT PLASTIQUE - DESSICATION
- RETRAIT DU BETON FRAIS OU EN COURS DE PRISE
- PRINCIPALEMENT LOCALISE SUR LES PIECES MINCES OU SUR LES GRANDES SURFACES HORIZONTALES EN CONTACT AVEC L’AIR
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LORSQU’IL EST ENCORE DANS UN ETAT AISEMENT DEFORMABLE (avant et pendant la prise pendant un temps limité)
- RETRAIT D’ORIGINE EXOGENE PAR DESSICCATION (évaporation)
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VISUALISATION DE LA PATHOLOGIE
RETRAIT PLASTIQUE - DESSICATION
2023/02/2014 A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
LOCALISATION DE LA PHATOLOGIE
FISSURES DUES AU RETRAIT THERMIQUE
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THERMIQUE
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DESCRIPTION DE LA PATHOLOGIE
RETRAIT THERMIQUE
- PRINCIPALEMENT LOCALISE SUR LES OUVRAGES MASSIFS ET PEU SUR LES PIECES MINCES
- ECHAUFFEMENTS IMPORTANTS (> 70 °C) OCCASIONNANT UNE EXPANSION SUIVIE D’UNE CONTRACTION AU REFROIDISSMENT
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- LA CONTRACTION SE MANIFESTE DANS UN LAPS DE TEMPS VARIANT DE QUELQUES DIZAINES D’HEURES A QUELQUES SEMAINES APRES LA MISE EN ŒUVRE DU BETON
- FISSURES PROFONDES TRAVERSANT LA TOTALITE DE L’EPAISSEUR DU BETON
REFROIDISSMENT
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VISUALISATION DE LA PATHOLOGIE
RETRAIT THERMIQUE
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Fissure thermique d'une pile massive
Microfissuration d’une pièce massive en béton
23/02/2014 A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
LOCALISATION DE LA PATHOLOGIE
FISSURES DUES A LA CORROSION
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A LA CORROSION DES ARMATURES
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VISUALISATION DE LA PATHOLOGIE
CARBONATATION -CORROSION DES ARMATURES
LA CORROSION DES
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LA CORROSION DES ARMATURES EST SOUVENT
LIEE A LA CARBONATATION
23/02/2014 A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
VISUALISATION DE LA PATHOLOGIE
CARBONATATION - CORROSION DES ARMATURES
2623/02/2014 A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
VISUALISATION DE LA PATHOLOGIE
CARBONATATION - CORROSION DES ARMATURES
2723/02/2014 A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
VISUALISATION DE LA PATHOLOGIE
CARBONATATION - CORROSION DES ARMATURES
2823/02/2014 A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
DESCRIPTION DE LA PATHOLOGIE
CARBONATATION - CORROSION DES ARMATURES
- CAUSES PRINCIPALES : BETON POREUX, RECOUVREMENT INSUFFISANT DES ARMATURES, CURE NEGLIGEE, ENVIRONNEMENT HUMIDE RICHE EN CO2
- NEUTRALISATION PROGRESSIVE DE L’ALCALINITE DU BETON ET POUR UN pH < 9-10, DEPASSIVATION DES
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- LA CORROSION DEBUTE LORSQUE L’HUMIDITE ET L’OXYGENE PARVIENNENT AUX ARMATURES
- DEFAUTS ESTHETIQUES AU DEBUT (TACHE DE ROUILLE) QUI PEUT CONDUIRE A LA RUINE DE L’OUVRAGE QUAND LE PHENOMENE SE GENERALISE
BETON ET POUR UN pH < 9-10, DEPASSIVATION DES ARMATURES : FORMATION DE ROUILLE (l’acier en rouillant augmente son volume de 4 fois environ)
23/02/2014 A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
LOCALISATION DE LA PATHOLOGIE
FISSURES DUES A LA REACTION
ALCALI-GRANULATS
3023/02/2014 A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
DESCRIPTION DE LA PATHOLOGIE
ALCALI-REACTION
REACTION ENTRE LES ALCALINS PRESENTS DANS LE BETON ET LES GRANULATS SILICEUX REACTIFS
FORMATION D’UN GEL EXPANSIF A BASE DE SILICATE DE CALCIUM LORSQUE TROIS CONDITIONS SONT REUNIES : PRESENCE D’ALCALIS SOLUBLES, DE GRANULATS REACTIFS ET D’UNE FORTE HUMIDITE (HR > 80 %).
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LA FISSURATION (RESEAUX DE FAÏENCAGE) APPARAÎT APRES DES DUREES VARIABLES (DE QUELQUES MOIS A 3 ANS OU PLUS SI L ’ENVIRONNEMENT EVOLUE)
LA FISSURATION INITIALE INESTHETIQUE CONDUIT PROGRESSIVEMENT A LA BAISSE DES PERFORMANCES DU BETON ET UNE DIMINUTION DE LA DURABILITE. LA DESTRUCTION DE L’OUVRAGE RESTE EXCEPTIONNELLE.
23/02/2014 A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
Gel expansif (2) au contact du granulat
siliceux
VISUALISATION DE LA PATHOLOGIE
REACTION ALCALI-GRANULATS
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Dépôt de cristaux de silicate alcalin sur le granulat
siliceuxGel de silice
23/02/2014 A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
LOCALISATION DE LA PATHOLOGIE
FISSURES DUES A LA
DEFORMATION
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DEFORMATION SOUS CHARGE
23/02/2014 A. Diouri : Bétons et pathologies - 2013
Pathologies d’autres originesNous avons vu que les bétons se dégradaient à cause des milieux dans lesquels ils sont placés car
ils y subissent des agressions physiques et chimiques. Certaines causes, essentiellement dues à une mauvaise mise en œuvre, peuvent également participer à la dégradation des bétons.
� Mauvais positionnement des armatures:
Les armatures (généralement en acier) placées trop près du parement béton lors du coulage provoquent à terme des fissurations de surface.
� Mauvaise qualité des bétons employés:
Un béton trop faiblement dosé en ciment, mal vibré, présentera un aspect défectueux : nids d'abeilles, faïençage, fissures superficielles, trous laissant les armatures apparentes.
� Vibration trop importante:
Une vibration trop longue peut entraîner une ségrégation du béton et par conséquent une mauvaise répartition des constituants. Les efforts mal répartis entraînent alors des fissurations et des élancements du béton.
� Absence de cure du béton:
La cure du béton est indispensable par temps chaud venté. Sans protection de surface, le béton se faïence en surface.
� Cycle humidité / sécheresse:
Les cycles répétés d'humidité/sécheresse entraînent des variations dimensionnelles du béton pouvant créer des fissures et par conséquent la corrasion des aciers.
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