La dégradation des granulats dans le matériau béton: Un exemple d'alcali-réaction dans un ouvrage de Génie Civil

Alkali-aggregate reaction in concrete is related to an alteration process of siliceous rocks in the wet and very alkaline environment constituted by the hydrated cement paste. The alteration product is in the most cases an alkali-silica gel or an alkali-silica gel containing calcium. The imbibition pressure induced by water penetration in the gel can lead to the cracking of the concrete. The rocks affected by the reaction are those which contain, in given proportions, ill-crystallized and more or less scaterred silica. Alkali-reaction can lead to significant degradations of concrete buildings and its economic weight is of importance. Therefore it has been necessary to develop method of diagnosis and evaluation of the potentiel risks due to this reaction. The first stage is the evaluation of the aggegates by reliable tests allowing the prevision of the long term behaviour of a construction. Such a procedure is illustrated by the comparison between the present state of a building in service for ten years and the response of the rocks sampled in the quarry of origin to the rapid tests standardized in France. La dégradation des bétons par alcali-réaction met en jeu des phénomènes d’altération de roches silicatées dans le milieu humide et fortement alcalin que constitue la pâte de ciment hydratée. Le produit d’altération est le plus souvent un gel silico-alcalin ou silico-calco-alcalin dont l’imbibition par l’eau induit des pressions de gonflement suffisantes pour entraîner la fissuration des bétons. Les roches concernées par la réaction sont celles qui renferment des silices amorphes ou mal cristallisées sous une forme plus ou moins dispersée et dans des proportions déterminées. L’alcali-réaction peut entraîner des dégradations importantes des ouvrages en béton et son importance économique est grande. C’est pourquoi il a été nécessaire de développer des méthodes de diagnostic et d’évaluation des risques potentiels dus à cette réaction. La qualification des granulats par des essais fiables permettant de prévoir le comportement d’un ouvrage à long terme constitue la première étape. L’illustration d’une telle démarche est faite à l’aide d’une comparaison entre l’état actuel d’un ouvrage en service depuis plusieurs dizaines d’années et la réponse des matériaux échantillonnés dans la carrière d’origine aux essais rapides normalisés en France.