ETUDE DE LA DURABILITE DES BETONS DANS UN ENVIRONNEMENT MARIN APPROCHE PERFORMANTIELLE ET PREDICTIVE BASEE SUR LES INDICATEURS DE DURABILITE.

Abstract

L’agressivité de l’environnement marin est l’un des problèmes majeurs de dégradation prématurée des ouvrages en béton armé. Il est maintenant connu que la durée de vie de ces ouvrages est liée à la corrosion des aciers induite par la pénétration des chlorures dans le réseau poreux de l’enrobage en béton (milieu fortement alcalin qui protège les aciers de cette maladie). Toutefois, le paramètre intrinsèque porosité n’est pas la seule cause à l’origine de la perte de la durabilité des structures en béton armé, le milieu dans lequel évolue ces structuresa une influence considérable sur les propriétés de transfert. Cetravail de recherche -à caractère expérimental-, a pour but d’étudier d’une part, dans le cadre d’une démarche performantielle, l’influence des paramètres de composition (rapport Eau/Liant, Pouzzolane naturelle) d’un béton ordinaire local sur les indicateurs de durabilité plus particulièrementla porosité, la teneur en portlandite et le coefficient de diffusion des ions chlorures. Cette étude vised’autre part, à mettre en exergue la relation entre la température du milieu extrinsèque et la diffusion des ions chlorures dans lematériau béton. Le premier volet de cette seconde partie est consacré à des essais de migration des chlorures, utilisant un dispositif expérimental conçu au sein du laboratoire EOLEqui permet l’effet combiné de la diffusion et de la température. Le deuxième volet consacré à l’étude de l’effet de la température sur les interactions physico-chimiques entre la matrice cimentaire et les chlorures. Les résultats obtenus montrent que les critères de durabilité choisis diminuent en diminuant le rapport E/L du béton formulé. Cette incidence est moindre quand on substitue une partie du ciment portland par de la pouzzolane, offrant ainsi une faible porosité au nouveau béton, une meilleure capacité de fixation des chlorures et un coefficient de diffusion plus faible. De plus, le coefficient de diffusion augmente remarquablement avec l'augmentation de la température en suivant une relation linéaire entre les valeurs logarithmiques des coefficients de diffusion et l’inverse de la température (selon la loi d'Arrhenius). Ainsi, l'énergie d'activation des bétons étudiés est d'environ 30 à 32,5 kJ/mol pour une température allant jusqu'à 50°C et, la capacité de fixation tend à aug menter entre 5 et 20°C et atteint un maximum très significatif autour de 20 et 30°C, pui s devient relativement faible pour les températures variant entre 40 à 50°C. Ce travail se termine par des essais in situ menés sur le port de Ghazaouet sis à la wilaya de Tlemcen, exposé à l’eau de la mer méditerranée pendant plusieurs décennies.Les investigations sur les ouvrages en béton du port indiquent des résistances mécaniques acceptables, en revanche une porosité accrue et une diffusion importante y ont été enregistrées. En parallèle, des éprouvettes en béton confectionnées au laboratoire, ont été suivies en vieillissement naturel au port de Ghazaouet durant trois années. L’évaluation du coefficient de diffusion apparent montre clairement l’influence de la composition du béton et des facteurs environnementaux.