Alcali-réaction dans le béton

1. Étendue des désordres en France

2. Mécanisme de l’alcali-réaction

2.1 Différents types de réactions

2.2 Théories proposées

2.3 Notion de pessimum

2.4 Propriétés des gels

2.5 Conséquences mécaniques pour le béton et les structures

3. Pathologie et traitement des ouvrages malades

3.1 Description des désordres et dépistage

3.2 Diagnostic de l’alcali-réaction

3.3 Surveillance et évaluation de l’état des ouvrages

3.4 Problème du traitement des ouvrages

4. Prévention des désordres

4.1 Principe de la prévention

4.2 Choix du niveau de prévention

4.3 Caractérisation de la réactivité potentielle des granulats

4.4 Limitation de la teneur en alcalins des bétons

4.5 Vérification expérimentale d’une formulation de béton

5. Conclusion

Pour en savoir plus

Les réactions se produisant entre les alcalins contenus dans le béton et certains types de granulats furent connues en France sous le nom de «Réactions Alcalis-Granulats» (RAG, traduction de l’appellation anglo-saxonne : alkali-aggregate reaction), avant d’être dénommées vers la fin des années 1980 sous le terme officiel : “alcalis-réactions”. Elles sont à présent décelées dans la plupart des régions du monde.

Ce fut probablement R.J. Holden qui observa pour la première fois aux États-Unis, en 1935, la présence de réactions chimiques dans les bétons, entre les ciments et certains granulats. Puis, Kammer et Carlson constatèrent également l’existence de désordres, mais c’est Stanton qui le premier précisa (en 1940) la nature des réactifs en cause dans les dégradations observées sur des chaussées en Californie. La dégradation du béton par ce type de réaction fut ensuite identifiée dans d’autres pays comme l’Australie, la Nouvelle Zélande, l’Afrique du Sud (1970), la Chine, le Canada (où cette pathologie représente la première cause de dégradation de structures en béton) et, plus récemment, le Japon (1982).

En Europe, le premier pays à avoir été confronté à l’alcali-réaction fut le Danemark en 1950. Puis, des pays voisins comme l’Allemagne en 1965 et l’Islande furent sensibilisés relativement tôt à ce type de problème. A partir de 1975 la Grande-Bretagne découvre un nombre important d’ouvrages touchés par l’alcali-réaction et, plus récemment, d’autres pays européens comme l’Italie, la Belgique, la Norvège, l’Espagne, le Portugal font état de cas pathologiques, la Hollande étant le dernier pays à en avoir détecté (en 1990).

En France, il faut attendre la fin des années 1970 pour certifier la présence d’alcali-réaction au sein de quelques barrages, et 1987 pour découvrir que plusieurs ponts sont atteints par la maladie [1]. Avant d’expliquer le mécanisme de la réaction puis d’aborder les problèmes de traitement et de prévention, nous allons tenter de brosser un tableau aussi exhaustif que possible des structures touchées par l’alcali-réaction en France.

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