FR3022542A1 - MIXTURE FOR CONCRETE RESISTANT TO SULFATIC REACTIONS - Google Patents
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Abstract
L'invention porte principalement sur l'utilisation d'un hydrofuge de masse pour fabriquer un béton résistant aux réactions sulfatiques internes et aux attaques sulfatiques externes. L'invention porte également sur un mélange pour la fabrication d'un béton qui comporte du ciment comprenant des aluminates tricalciques, des granulats, de l'eau, et un hydrofuge de masse.The invention primarily relates to the use of a bulk water repellent for manufacturing a concrete resistant to internal sulphate reactions and external sulphate attacks. The invention also relates to a blend for the manufacture of concrete comprising cement comprising tricalcium aluminates, aggregates, water, and a bulk water repellent.
Description
1 Mélange pour béton résistant aux réactions sulfatiques. L'invention concerne un mélange pour béton permettant à ce dernier de résister aux attaques chimiques du type des réactions sulfatiques internes et des attaques sulfatiques externes. L'invention porte également sur un béton obtenu à partir d'un tel mélange et sur l'utilisation d'un composant spécifique permettant au dit béton de résister aux réactions sulfatiques internes et aux attaques sulfatiques externes.1 Concrete mix resistant to sulphate reactions. The invention relates to a concrete mix which allows the latter to withstand chemical attacks such as internal sulphate reactions and external sulphate attacks. The invention also relates to a concrete obtained from such a mixture and to the use of a specific component allowing said concrete to withstand internal sulphate reactions and external sulphate attacks.
Le béton est un matériau composite obtenu par un mélange de ciment, de granulats, par exemple du sable et des gravillons, d'eau et d'éventuels adjuvants permettant de modifier les propriétés du béton frais ou durci. Parmi les principales causes de détérioration des structures en béton, les réactions sulfatiques conduisent à un gonflement interne des bétons qui se 15 traduisent par des fissures externes formant des lignes de rupture du béton. La Réaction Sulfatique Interne, communément dénommée RSI, affecte les parties de l'ouvrage ayant subi un échauffement important du béton au jeune âge. Cet échauffement s'explique parfois par la volonté d'accélérer la construction des ouvrages et de formuler des bétons à prise plus rapide et par conséquent plus 20 exothermique. La réaction sulfatique interne se produit lorsque le béton est en contact avec un apport d'eau extérieur, les sulfates impliqués dans la réaction étant eux contenus dans le béton et résultant de réactions qui seront détaillées plus loin. A l'inverse, l'Attaque Sulfatique Externe, communément dénommée ASE, 25 n'implique pas les sulfates contenus dans le béton mais des sulfates provenant de l'environnement extérieur. C'est notamment le cas lorsque le béton est en contact avec des eaux de diverses origines contenant des sulfates, par exemple des eaux au contact du gypse comportant des éléments de décomposition biologique des engrais ou de l'industrie chimique. 30 Il n'existe pas à ce jour de solutions satisfaisantes pour réduire les attaques sulfatiques des bétons. Sont connues des solutions consistant à abaisser les températures atteintes lors de la prise du béton. On cite à titre d'exemple des systèmes de refroidissement par tuyaux noyés dans la masse, dans lesquels de l'eau froide 3022542 2 circule, la réduction des épaisseurs des pièces, le coulage de nuit des bétons, le refroidissement des toupies sur camions ou le gâchage des bétons à la glace. Sont également connues des solutions consistant à utiliser des composants tels que des laitiers, des cendres volantes ou d'autres additions qui 5 interviennent en tant que liant de substitution partielle du ciment. Mais ces composants compliquent la formulation du béton, posent des problèmes d'approvisionnement de coût élevé ou d'esthétique des parements (cas des cendres volantes issues des centrales thermiques). Dans ce contexte, la présente invention vise une formulation simple de 10 béton qui résiste à la fois à la réaction sulfatique interne et à l'attaque sulfatique externe. A cet effet, l'invention porte en premier lieu sur l'utilisation d'un hydrofuge de masse pour fabriquer un béton résistant aux réactions sulfatiques internes et aux attaques sulfatiques externes.Concrete is a composite material obtained by a mixture of cement, aggregates, for example sand and chippings, water and any additives to modify the properties of fresh or hardened concrete. Among the main causes of deterioration of concrete structures, sulphate reactions lead to internal swelling of concretes which result in external cracks forming concrete break lines. Internal Sulfate Reaction, commonly referred to as RSI, affects those parts of the structure that have undergone significant heating of the concrete at a young age. This heating is sometimes explained by the desire to accelerate the construction of the structures and formulate concretes faster setting and therefore more exothermic. The internal sulphate reaction occurs when the concrete is in contact with an external water supply, the sulphates involved in the reaction being contained in the concrete and resulting from reactions which will be detailed below. Conversely, the External Sulfate Attack, commonly referred to as ASE, does not involve the sulphates contained in the concrete but sulphates from the external environment. This is particularly the case when the concrete is in contact with waters of various origins containing sulphates, for example waters in contact with the gypsum containing elements of biological decomposition of fertilizers or the chemical industry. To date there are no satisfactory solutions for reducing the sulphate attack of concretes. Known solutions include lowering the temperatures reached when setting concrete. By way of example, mention may be made of flooded pipe cooling systems in which cold water circulates, the reduction of the thickness of the parts, the night casting of the concretes, the cooling of the tops on trucks or the mixing of concretes with ice cream. Also known are solutions consisting of using components such as slags, fly ash or other additions which act as a partial cement substitute binder. But these components complicate the concrete formulation, pose problems of supply of high cost or aesthetics of the facings (case of fly ash from thermal power plants). In this context, the present invention is directed to a simple concrete formulation that resists both the internal sulphate reaction and the external sulphate attack. For this purpose, the invention relates first of all to the use of a mass water repellent to manufacture a concrete resistant to internal sulphate reactions and external sulphate attacks.
L'utilisation de l'invention peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : - l'hydrofuge de masse est mélangé à au moins du ciment comportant des aluminates tricalciques, des granulats et de l'eau. - l'hydrofuge de masse comprend au moins un composé de la famille des isothiazolinones. - l'hydrofuge de masse comprend un mélange de benzisothiazolinone et de méthylisothiazolinone. L'invention porte également sur un mélange pour la fabrication d'un béton qui 25 est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte du ciment comprenant des aluminates tricalciques, des granulats, de l'eau, et un hydrofuge de masse. Avantageusement, l'hydrofuge de masse comporte au moins un composé de la famille des isothiazolinones. De préférence, l'hydrofuge de masse comprend un mélange de 30 benzisothiazolinone et de méthylisothiazolinone. L'invention porte enfin sur un béton fabriqué à partir d'un mélange tel que précédemment énoncé.The use of the invention may also include the following optional characteristics considered in isolation or in any possible technical combination: the water-repellent is mixed with at least cement comprising tricalcium aluminates, aggregates and water. the water-repellent comprises at least one compound of the isothiazolinone family. the water-repellent comprises a mixture of benzisothiazolinone and methylisothiazolinone. The invention also relates to a blend for the manufacture of a concrete which is essentially characterized in that it comprises cement comprising tricalcium aluminates, aggregates, water, and a bulk water repellent. Advantageously, the water-repellent comprises at least one compound of the isothiazolinone family. Preferably, the bulk water repellent comprises a mixture of benzisothiazolinone and methylisothiazolinone. The invention finally relates to a concrete made from a mixture as previously stated.
3022542 3 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 est un graphique comparant la déformation longitudinale d'une 5 éprouvette de béton dont la composition comporte de l'hydrofuge de masse et d'une éprouvette de béton dont la composition ne comporte pas d'hydrofuge de masse lorsque ces deux éprouvettes sont soumises à des essais mettant en évidence les phénomènes de Réaction Sulfatique Interne, - la figure 2 est un graphique comparant la déformation longitudinale d'une 10 éprouvette de béton dont la composition comporte de l'hydrofuge de masse et d'une éprouvette de béton dont la composition ne comporte pas d'hydrofuge de masse lorsque ces deux éprouvettes sont soumises à des essais mettant en évidence les phénomènes d'Attaque Sulfatique Externe, - la figure 3 est une photographie d'une partie d'une éprouvette de béton 15 dont la composition ne comporte pas d'hydrofuge de masse et qui a été soumise à des essais mettant en évidence les phénomènes d'Attaque Sulfatique Externe, - la figure 4 est une photographie d'une partie d'une éprouvette de béton dont la composition comporte de l'hydrofuge de masse et qui a été soumise soumises à des essais mettant en évidence les phénomènes d'Attaque Sulfatique 20 Externe, - la figure 5 est un graphique montrant l'évolution de l'indice de fissuration pour une éprouvette de béton dont la composition comporte de l'hydrofuge de masse et d'une éprouvette de béton dont la composition ne comporte pas d'hydrofuge de masse lorsque ces deux éprouvettes sont soumises à des essais mettant en évidence les phénomènes d'Attaque Sulfatique Externe. Selon l'invention, l'ajout dans la formulation d'un béton d'un hydrofuge de masse permet de limiter substantiellement les réactions sulfatiques se produisant au sein du béton au cours de sa prise, mais également des années après. Les réactions sulfatiques mettent en jeu la formation d'un minéral, l'ettringite, ou trisulfoaluminate de calcium (3Ca0A1203.3CaSO4(30 à 32)H20, qui est susceptible de provoquer un gonflement lors de sa formation, ce gonflement pouvant conduire à une fissuration du béton, voir à son éclatement. Il existe plusieurs types d'ettringite.Other features and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended figures in which: FIG. 1 is a graph comparing the deformation longitudinal section of a concrete specimen whose composition comprises water-repellent mass and a concrete specimen whose composition does not include water-repellent mass when these two specimens are subjected to tests highlighting the phenomena FIG. 2 is a graph comparing the longitudinal deformation of a concrete test specimen whose composition comprises water-repellent and a concrete test specimen whose composition does not contain water-repellent. mass when these two test pieces are subjected to tests demonstrating the phenomena of External Sulfate Attack, - Figure 3 is a p of a part of a concrete test specimen whose composition does not contain any water-repellent and which has been subjected to tests demonstrating the phenomena of External Sulfate Attack, FIG. a part of a specimen of concrete whose composition comprises water-repellent and which has been subjected to tests demonstrating the phenomena of External Sulfate Attack, - Figure 5 is a graph showing the evolution of the crack index for a concrete specimen whose composition comprises water-repellent mass and a concrete specimen whose composition does not include water-repellent mass when these two specimens are subjected to tests putting highlight the phenomena of External Sulfate Attack. According to the invention, the addition in the formulation of a concrete of a bulk water repellent substantially limits the sulfatic reactions occurring in the concrete during its setting, but also years later. The sulphate reactions involve the formation of a mineral, ettringite, or calcium trisulfoaluminate (3CaOA1203.3CaSO4 (30-32) H2O, which is liable to cause swelling during its formation, this swelling possibly leading to Concrete cracking or bursting There are several types of ettringite.
3022542 4 L'ettringite primaire se forme pendant l'hydratation du béton (réaction 1) en impliquant des aluminates tricalciques de formule (Ca03)3A1203 communément dénommés C3A et présent dans le ciment, l'eau et les sulfates. Une fois que tous les sulfates présents dans le béton ont réagi avec l'ettringite, cette dernière se 5 convertit en monosulfoaluminate par réaction du C3A et de l'ettringite formé. L'ettringite primaire se formant dans la matrice de béton frais maléable, elle n'est pas nuisible pour les ouvrages en béton. (1) C3A + sulfates + H2O = Ettringite (2) Ettringite + C3A = monosulfoaluminate 10 L'ettringite secondaire se forme après le durcissement du béton par des phénomènes de dissolution précipitation, en particulier lors d'un apport externe de sulfate où cette ettringite peut se former dans les espaces confinés du béton et peut entraîner un phénomène de gonflement. L'ettringite secondaire résulte ainsi du phénomène d'Attaque Sulfatique Externe.The primary ettringite is formed during the hydration of the concrete (reaction 1) by involving tricalcium aluminates of formula (Ca03) 3A1203 commonly known as C3A and present in cement, water and sulphates. Once all of the sulfates in the concrete have reacted with ettringite, the latter converts to monosulfoaluminate by reaction of C3A and ettringite formed. The primary ettringite is formed in the matrix of fresh concrete malleable, it is not harmful for the concrete works. (1) C3A + sulphates + H2O = Ettringite (2) Ettringite + C3A = monosulfoaluminate Secondary ettringite is formed after hardening of the concrete by precipitating dissolution phenomena, in particular during an external supply of sulphate where this ettringite may form in confined spaces of concrete and may cause swelling. Secondary ettringite thus results from the phenomenon of External Sulfate Attack.
15 L'ettringite différée se forme de la façon suivante. Pendant la prise du béton, à des températures supérieures à 65 °C, l'ettringite n'est pas stable. La réaction 3 ci-dessous va se produire au lieu de la réaction 1 de formation de l'ettringite primaire. Il reste donc des sulfates libres dans le béton qui vont être absorbés par les silicates de calcium hydratés qui 20 vont, au cours des années, relâcher peu à peu ces sulfates libres. (3) C3A + sulfates + H2O = Ettringite + sulfates libres En cas d'infiltration d'eau dans le béton, les sulfates libres peuvent réagir avec le C3A et/ou les monosulfoaluminates (Réaction 4) et former de l'ettringite différée dans des milieux confinés de la matrice durcie. 25 (4) C3A + sulfates libres + H2O = Ettringite L'ettringite différée résulte ainsi du phénomène de Réaction Sulfatique Interne. D'un point de vue morphologique, l'ettringite primaire se présente généralement sous forme d'aiguilles d'un diamètre de l'ordre du micron, l'ettringite 30 secondaire peut se présenter sous forme d'aiguilles lorsqu'elle a suffisamment d'espace ou sous forme massive dans les espaces confinés, et l'ettringite différée se présente généralement sous forme massive puisqu'elle se forme quasiment exclusivement dans des espaces confinés.Delayed ettringite is formed as follows. During setting of the concrete, at temperatures above 65 ° C, ettringite is not stable. Reaction 3 below will occur instead of the formation reaction 1 of primary ettringite. There are therefore free sulphates in the concrete which will be absorbed by the hydrated calcium silicates which will, over the years, gradually release these free sulphates. (3) C3A + sulphates + H2O = Ettringite + free sulphates If water infiltrates concrete, free sulphates may react with C3A and / or monosulfoaluminates (Reaction 4) and form delayed ettringite in confined media of the cured matrix. (4) C3A + free sulfates + H2O = Ettringite Delayed ettringite thus results from the phenomenon of Internal Sulfate Reaction. From a morphological point of view, primary ettringite is generally in the form of micron-sized needles, secondary ettringite may be in the form of needles when it has sufficient space or in massive form in confined spaces, and delayed ettringite is usually in massive form since it is formed almost exclusively in confined spaces.
3022542 5 Dans un milieu confiné, la pression de cristallisation de l'ettringite s'élève jusqu'à 350MPa ce qui, combiné à l'augmentation du volume, cause l'expansion et la fissuration du béton. Les hydrofuges de masse sont connus comme adjuvant de mélange pour 5 augmenter l'étanchéité des bétons dans lesquels ils sont incorporés (cuvelages par exemple). Il a été découvert dans le cadre de l'invention qu'un hydrofuge de masse peut être détourné de son utilisation connue pour limiter la formation d'ettringite expansive issue des Réactions Sulfatiques Internes et des Attaques Sulfatiques 10 Externes. A cet effet, l'hydrofuge de masse va notamment former des liaisons avec les C3A en limitant ainsi l'interaction du C3A avec l'eau, ce qui empêche les réactions (3) et (4) de se produire. La formation d'ettringite différée sera ainsi limitée puisque l'apport extérieur d'eau est l'un des facteurs prédominants responsable de la formation de ce type d'ettringite par la Réaction Sulfatique 15 Interne. Et la formation d'ettringite secondaire expansive sera également limitée puisque les sulfates vont pénétrer plus difficilement dans le béton, les réactions d'Attaque Sulfatique Externe ne se produiront donc pas. Des essais ont été menés sur des éprouvettes de béton dont la formulation comporte un hydrofuge de masse, en comparaison avec des éprouvettes dont la 20 formulation ne comporte pas d'hydrofuge de masse, et ce pour des conditions environnementales favorables respectivement à la Réaction Sulfatique Interne et à l'Attaque Sulfatique Externe. L'hydrofuge de masse utilisé est liquide et comporte du benzisothiazolinone de la famille des isothiazolinones dans une proportion comprise entre 0,01 et 1% 25 volumique. L'hydrofuge de masse peut également comporter du méthylisothiazolinone, également de la famille des isothiazolinones, dans une teneur volumique inférieure à 0,01%. Essai n°1 : Réaction Sulfatique Interne 30 Cet essai permet de mesurer la réactivité des éprouvettes de béton vis-à-vis de la Réaction Sulfatique Interne. Trois éprouvettes sans hydrofuge et trois éprouvettes avec hydrofuge ont été testées.In a confined environment, the ettringite crystallization pressure rises to 350 MPa which, combined with the increase in volume, causes expansion and cracking of the concrete. The water repellents are known as mixing admixture to increase the tightness of concretes in which they are incorporated (casings for example). It has been discovered within the scope of the invention that a mass water repellant can be diverted from its known use to limit the formation of expansive ettringite from internal Sulfate Reactions and External Sulfate Attacks. For this purpose, the mass water repellent will notably form bonds with C3A thus limiting the interaction of C3A with water, which prevents reactions (3) and (4) from occurring. The formation of delayed ettringite will thus be limited since external water intake is one of the predominant factors responsible for the formation of this type of ettringite by the internal Sulfate Reaction. And the formation of expansive secondary ettringite will also be limited since the sulphates will penetrate more difficultly into the concrete, External Sulfate Attack reactions will not occur. Tests have been carried out on concrete specimens whose formulation comprises a bulk water repellant, in comparison with specimens whose formulation does not include a mass water repellent, and for favorable environmental conditions, respectively, to the internal sulphate reaction. and the External Sulfate Attack. The water-repellent used is liquid and comprises benzisothiazolinone of the isothiazolinone family in a proportion of between 0.01 and 1% by volume. The water-repellent may also comprise methylisothiazolinone, also of the isothiazolinone family, in a volume content of less than 0.01%. Test No. 1: Internal Sulfate Reaction This test makes it possible to measure the reactivity of the concrete specimens with respect to the internal sulphate reaction. Three test tubes without water repellent and three test pieces with water repellent were tested.
3022542 6 La formulation du béton testé comporte 408 kg de ciment (pour augmenter I'exothermie) comprenant des aluminates tricalciques, 761 kg de sable, 938 kg de gravillons lavés et 144 kg d'eau. Pour les éprouvettes comportant l'hydrofuge de masse, ce dernier est ajouté dans la formulation à hauteur de 6 kg, soit de 1,5% 5 de la masse totale du ciment. Toutes les éprouvettes sont soumises à un traitement thermique simulant une chauffe importante lors de la prise du béton supérieure à 60°C, cet échauffement étant responsable de la formation d'ettringite différée. Pour ce faire, les éprouvettes sont placées dans une enceinte climatique 10 pendant 24 heures à une température de 800°C et dans des conditions hydriques proches de la saturation. Puis les éprouvettes subissent un cycle de 7 jours à 38°C dans une atmosphère dont l'humidité relative est inférieure à 30°C, suivi d'un cycle de 7 jours à 20°C dans de l'eau.The formulation of the tested concrete comprises 408 kg of cement (to increase the exotherm) comprising tricalcium aluminates, 761 kg of sand, 938 kg of washed gravel and 144 kg of water. For the test pieces comprising the water-repellent mass, the latter is added in the formulation at a height of 6 kg, or 1.5% of the total mass of the cement. All the specimens are subjected to a heat treatment simulating a high heating when setting the concrete higher than 60 ° C, this heating being responsible for the formation of delayed ettringite. To do this, the specimens are placed in a climatic chamber for 24 hours at a temperature of 800 ° C. and under water conditions close to saturation. Then the specimens undergo a 7-day cycle at 38 ° C in an atmosphere with a relative humidity of less than 30 ° C, followed by a 7-day cycle at 20 ° C in water.
15 Les trois éprouvettes sans hydrofuge et les trois éprouvettes avec hydrofuge sont alors placées dans deux bacs différents pendant 66 semaines. Des mesures de la masse et des déformations longitudinales sont effectuées à partir de la fin du traitement thermique. Les mesures de déformation longitudinales sont réalisées à l'aide d'un réfractomètre à potence sur les quatre 20 faces de chaque éprouvette. A l'issu des 66 semaines, les éprouvettes de béton sans hydrofuge de masse et les éprouvettes de béton avec hydrofuge de masse ont subi une légère augmentation de leur masse inférieure à 5%. En référence à la figure 1, au bout de 66 semaines, la déformation 25 longitudinale des éprouvettes de béton sans hydrofuge dont la moyenne est représentée par la courbe 1 est de 0,30%, tandis que la déformation longitudinale des éprouvettes de béton avec hydrofuge dont la moyenne est représentée par la courbe 2 est quasiment nulle. Ainsi, les éprouvettes de béton avec hydrofuge présentent une déformation 30 négligeable alors que les éprouvettes avec hydrofuge ont gonflé de façon linéaire. Ces résultats montrent que les éprouvettes sans hydrofuge sont réactives vis-à-vis de la Réaction Sulfatique Interne, ce qui n'est pas le cas des éprouvettes sans hydrofuge, ce qui valide le choix de la formule de béton réactive à la Réaction Sulfatique Interne.The three non-water-repellent test pieces and the three water-repellent test pieces are then placed in two different bins for 66 weeks. Measurements of the mass and longitudinal deformations are made from the end of the heat treatment. Longitudinal deformation measurements are made using a gallstone refractometer on all four faces of each test piece. At the end of 66 weeks, non-water-repellent concrete specimens and mass-proofed concrete specimens showed a slight increase in mass less than 5%. With reference to FIG. 1, after 66 weeks, the longitudinal deformation of the water-repellent concrete specimens, the average of which is represented by the curve 1, is 0.30%, whereas the longitudinal deformation of the concrete specimens with water-repellent. whose average is represented by the curve 2 is almost zero. Thus, the concrete specimens with water repellant exhibit negligible deformation while the specimens with water repellency have inflated linearly. These results show that the test tubes without water repellency are reactive with respect to the Internal Sulfate Reaction, which is not the case for non-water-repellent test pieces, which validates the choice of the reactive concrete formula for the Internal Sulfate Reaction. .
3022542 7 Essai n°2 :Attaque Sulfatique Externe Les éprouvettes utilisées sont celles ayant subies l'essai n°1.Test No. 2: External Sulfate Attack The test pieces used are those having undergone test No. 1.
5 Deux mois après la fin des essais de Réaction Sulfatique Interne, des sulfates sont ajoutés dans les bacs d'eau. Sont testées une éprouvette sans hydrofuge et une éprouvette avec hydrofuge. Le sulfate utilisé est du sulfate de sodium anhydre qui entraîne la formation d'ettringite secondaire expansive. Les sulfates sont introduits dans les bacs d'eau 10 jusqu'à saturation de la solution soit à une concentration de 160 grammes par litre à 20°C, ce qui correspond à une concentration environ 50 fois plus importante que celle de l'eau de mer. Des mesures de la masse et des déformations longitudinales sont effectuées à partir de la fin du traitement thermique et ce pendant 3 mois et demi.Two months after the completion of the Internal Sulfate Reaction tests, sulphates are added to the water tanks. Are tested a test tube without water repellent and a test tube with water repellent. The sulphate used is anhydrous sodium sulphate which causes the formation of expansive secondary ettringite. The sulphates are introduced into the water tanks 10 until the solution is saturated, ie at a concentration of 160 grams per liter at 20 ° C., which corresponds to a concentration approximately 50 times greater than that of the water of sea. Measurements of the mass and longitudinal deformations are carried out from the end of the thermal treatment and this during 3 months and a half.
15 A l'issu des 3 mois et demi d'essai, la masse de l'éprouvette dans hydrofuge a augmenté de 2,5% tandis que la masse de l'éprouvette avec hydrofuge est restée stable. On se réfère à la figure 2 comportant une courbe 3 représentant la moyenne de la déformation des éprouvettes sans hydrofuge et une courbe 4 représentant la 20 moyenne de la déformation des éprouvettes avec hydrofuge. Au cours du premier mois d'essai, la déformation de l'éprouvette sans hydrofuge augmente sensiblement de 0,08%, puis l'éprouvette se déforme de manière plus importante jusqu'à une déformation de 2% à la fin de l'essai. Pour ce qui est de l'éprouvette avec hydrofuge, on n'observe aucune 25 déformation au cours du premier mois, puis une sensible déformation de 0,08% à la fin de l'essai. A la fin de l'essai, la déformation de l'éprouvette sans hydrofuge est 20 fois plus importante que celle de l'éprouvette avec hydrofuge. Un examen visuel est également réalisé au cours de l'essai.At the end of the 3 and a half months of testing, the mass of the specimen in water repellant increased by 2.5% while the mass of the specimen with water repellent remained stable. Referring to FIG. 2, there is a curve 3 representing the average of the deformation of the test pieces without water repellant and a curve 4 representing the mean of the deformation of the specimens with water repellent. During the first test month, the deformation of the specimen without water repellency increases significantly by 0.08%, then the specimen deforms more significantly until a deformation of 2% at the end of the test. . With respect to the specimen with water repellant, no deformation was observed during the first month and then a significant deformation of 0.08% at the end of the test. At the end of the test, the deformation of the specimen without water repellency is 20 times greater than that of the specimen with water repellent. A visual examination is also performed during the test.
30 La figure 3 illustre une partie de l'éprouvette sans hydrofuge 5 à la Sème semaine. On constate l'apparition de fissures importantes 6. Pour cette éprouvette, les premières fissures sont apparues au cours de la première semaine.Figure 3 illustrates a portion of the non-water repellent test piece 5 at the 5th week. Significant cracks appear 6. For this test tube, the first cracks appeared during the first week.
3022542 8 Pour l'éprouvette avec hydrofuge, les premières fissures apparaissent au bout de la 10ème semaine d'essai. Ces fissures sont bien moins importantes que celles observées sur l'éprouvette sans hydrofuge. La figure 4 illustre une partie de l'éprouvette avec hydrofuge 7 à la 14ème semaine, sur laquelle on constate la 5 présence de légères fissures 8. Ces observations sont corroborées par la mesure de l'indice de fissuration IF permettant de quantifier l'état de fissuration du béton. Cet indice permet de suivre l'évolution de l'endommagement du béton par comparaison de l'état de fissuration à différents instants. Ces mesures sont réalisées à l'aide d'un fissuromètre sur les io éprouvettes qui présentent des fissures en surface. Les mesures sont prises selon quatre axes. Pour chaque axe, le nombre et l'ouverture de chaque fissure qui croise l'axe sont reportés. L'indice de fissuration est ensuite calculé à partir de ces données. En référence à la figure 5, on constate par l'évolution de la courbe 9 illustrant 15 l'indice de fissuration pour l'éprouvette sans hydrofuge, que cet indice de fissuration augmente au cours du temps pour atteindre une valeur de 8,7, alors que pour l'éprouvette avec hydrofuge qui commence à fissurer à la 10ème semaine, son indice de fissuration augmente faiblement pour atteindre une valeur d'environ 1 à la fin de l'essai.3022542 8 For the specimen with water repellent, the first cracks appear after the 10th week of testing. These cracks are much smaller than those observed on the specimen without water repellent. FIG. 4 illustrates a portion of the specimen with water repellant 7 at the 14th week, on which the presence of slight cracks 8 is found. These observations are corroborated by the measurement of the IF cracking index making it possible to quantify the state cracking concrete. This index makes it possible to follow the evolution of the damage of the concrete by comparison of the state of cracking at different times. These measurements are made using a fissurometer on the specimens which have surface cracks. Measurements are made according to four axes. For each axis, the number and the opening of each crack that crosses the axis are reported. The crack index is then calculated from these data. With reference to FIG. 5, it can be seen by the evolution of the curve 9 illustrating the cracking index for the non-water-repellent test piece, that this cracking index increases over time to reach a value of 8.7. while for the specimen with water repellant that begins to crack at the 10th week, its cracking index increases slightly to reach a value of about 1 at the end of the test.
20 Ainsi, l'éprouvette sans hydrofuge a subi une augmentation importante de sa déformation, tandis que l'éprouvette avec hydrofuge a subi une augmentation très faible de sa déformation. Par ailleurs, la déformation est très forte sur l'éprouvette sans hydrofuge, et très faible sur l'éprouvette avec hydrofuge.Thus, the non-water-repellent test piece underwent a significant increase in its deformation, while the test-tube with water-repellent underwent a very small increase in its deformation. Furthermore, the deformation is very strong on the specimen without water repellant, and very low on the specimen with water repellent.
25 Il a ainsi été mis en évidence que l'ajout d'hydrofuge dans la formule du béton permet de diminuer de manière significative la dégradation des éprouvettes soumises à une Attaque Sulfatique Externe et à une Réaction Sulfatique Interne. L'hydrofuge de masse présente ainsi un effet inhibiteur vis-à-vis des phénomènes de Réaction Sulfatique Interne et d'Attaque Sulfatique Externe.It has thus been demonstrated that the addition of water-repellent in the concrete formulation makes it possible to significantly reduce the degradation of the specimens subjected to an External Sulfate Attack and an Internal Sulfate Reaction. The mass water repellent thus has an inhibiting effect vis-à-vis the internal Sulfate Reaction and External Sulfate Attack.
30 L'invention trouve application dans le domaine ferroviaire, notamment pour la construction de toutes les structures en bétons telles que les ponts, les viaducs, les gares et les tunnels. L'invention trouve également application dans toute construction en béton de génie civile ou du bâtiment.The invention is applicable in the railway field, particularly for the construction of all concrete structures such as bridges, viaducts, stations and tunnels. The invention is also applicable in any construction of civil engineering concrete or building.
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