Etude de la résistance des bétons à base de fibres métalliques à la lixiviation et aux attaques acides

Abstract

La durabilité des ouvrages reste un paramètre clé dans une approche de développement durable. La durée de vie technique des ouvrages dépend non seulement de l’usure liée à l’usage et à l’effet du temps mais aussi de l’environnement de l’ouvrage. Généralement, la question de l’évaluation de la durabilité des constructions tourne surtout autour des matériaux qui les composent. Les spécialistes du domaine visent de façon continuelle et extensive à améliorer les performances des ouvrages en promouvant l’utilisation de nouveaux constituants. Dans ce travail, on s’est particulièrement intéressé à l’utilisation des fibres métalliques qui peuvent potentiellement améliorer certaines caractéristiques des bétons. Cependant, le caractère corrosif de ces fibres peut aussi altérer certaines propriétés des bétons surtout s’ils sont en contact permanent avec l'eau ou avec des solutions agressives. Le premier objectif de cette thèse consiste à étudier le comportement des bétons et des mortiers de bétons équivalents (MBE) avec et sans fibres métalliques exposés pendant 135 jours à trois solutions acides à 5% de concentration : HCl, H2SO4 et CH3COOH. Le second objectif s’intéresse à l’étude de la lixiviation chimique des mêmes mélanges qui sont immergés dans une solution à 6 moles de NH4NO3 pendant une durée de 462 jours. L’intérêt d’étudier simultanément les bétons et les MBE a non seulement pour but de mettre en évidence l’effet des granulats sur la lixiviation et sur les attaques acides mais aussi de trouver des corrélations entre le comportement des bétons et des MBE associés afin de réduire la lourdeur des essais expérimentaux dans le futur. Toutes les éprouvettes ont été soumises à des essais mécaniques, chimiques et morphologiques qui permettent de suivre les variations intrinsèques des échantillons soumis aux différents milieux. De plus, des tests de perte de masse, de porosité, de conductivité électrique ont aussi été réalisés. Les résultats ont montré que les fibres permettent de réduire la porosité et améliorer les résistances mécaniques et la durabilité dans un milieu sain. Par contre, dans les milieux agressifs, des dégradations significatives ont été notées surtout après le déclenchement du processus de corrosion des fibres qui facilite la pénétration des solutions agressives dans les pores et rendent ainsi les bétons vulnérables. Pour les MBE, les pertes des performances mécaniques, physiques et chimiques sont encore plus importantes et sont pratiquement égales à deux (02) fois les pertes recensées sur les bétons, ce qui montre le rôle joué par les graviers dans l’atténuation du processus de diffusion.