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RÉSUMÉ
La réactivité des surfaces de béton impacte l'aspect des façades et des éléments apparents, alors que de nouvelles fonctionnalisations de surface font appel à la réactivité de certaines charges pour élargir le domaine d'utilisation du béton. Cet article explique comment cette réactivité de surface peut être reliée à la composition chimique du béton (pH très basique au jeune âge, utilisation de charges spécifiques) et aux interactions avec différents éléments présents dans l'environnement. De nombreux exemples liés à la présence d'ions en solution, aux conditions de coffrage, à l'incorporation de charges particulières dans le mélange et à l'application de revêtements de protection sont détaillés dans cet article.
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Matthieu HORGNIES : Docteur - Chargé de recherche au Centre de recherche de Lafarge, Saint Quentin-Fallavier
INTRODUCTION
La réactivité des surfaces de béton est un sujet complexe que l'on peut définir par les interactions à l'interface entre la microstructure d'un matériau à base de liant hydraulique et le monde extérieur, celui-ci pouvant être constitué de différents gaz (CO2 , NO2), d'eau liquide (plus ou moins chargée en sels), d'agents ou de résidus de décoffrage et d'autres agents agresseurs (micro-organismes…).
Ainsi, cet article vise à décrire la variabilité des réactions possibles entre la surface du béton et son environnement immédiat, que ce soit durant son hydratation et son durcissement ou lors de sa carbonatation et de son vieillissement. Divers exemples seront ainsi décrits dans cet article afin d'expliciter le type de réaction ayant lieu en surface. Nous avons choisi de séparer ces interactions en trois types :
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celles résultant des réactions avec l'eau liquide ou avec des ions présents en solution : phénomènes d'hydratation au jeune âge, de formation d'efflorescence après décoffrage, de lixiviation et de décalcification suite à des expositions récurrentes à l'eau, attaque sulfatique et pénétration des ions chlorures ;
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celles résultant des interactions avec les éléments du coffrage, comme les moules et les agents de décoffrage : influences des huiles de décoffrage, contamination et fonctionnalisation avec certains moules, croissance de portlandite favorisée par certains tensioactifs ;
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celles résultant des interactions avec l'environnement : carbonatation en présence de CO2 , dépollution de certains gaz irritants ou toxiques, croissance de micro-organismes, comme les algues ou les champignons.
Enfin, le dernier chapitre décrira les fonctionnalités apportées par les divers types de revêtements de protection potentiellement applicables sur le béton.
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- Version courante de janv. 2021 par Matthieu HORGNIES
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5. Revêtements de protection du béton
5.1 Variabilité de la composition
Plusieurs familles de revêtements de protection peuvent être appliquées sur la peau de béton (base acrylique, polyurée, alkyde, polyesters, vinyliques, époxy, silicatée, etc.) . Le niveau de porosité ouverte du béton, variable selon sa formulation et les conditions de coffrage, nécessite d'appliquer des produits plus ou moins visqueux afin de former un revêtement homogène. Les surfaces de béton tolèrent en effet assez peu les excès d'application, qui peuvent provoquer des défauts esthétiques ou d'adhésion.
HAUT DE PAGE5.2 Différentes familles de revêtements
5.2.1 Base polyacrylique aqueuse
Les revêtements à base acrylique sont composés de résine acrylique diluée dans de l'eau. Le séchage permet la formation d'un film protecteur étanche aux liquides à base aqueuse et relativement épais (> 100 μm). Leurs intérêts principaux sont leur relative innocuité, leur facilité d'emploi (absence de rejets nocifs dans l'atmosphère) et leurs bonnes propriétés d'adhérence sur le béton.
Le plus souvent, ces produits résistent mal aux solvants et s'imbibent relativement facilement des produits à base d'huile. Leur durabilité (face aux conditions climatiques ou vis-à-vis de la friction mécanique) est plus faible que celle des revêtements à base polyurée.
HAUT DE PAGE5.2.2 Base polyurée/polyuréthane
Les...
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BIBLIOGRAPHIE
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(2) - DE LARRARD (F.) - Concrete mixture proportioning. - E & FN Spon, London, United Kingdom (1999).
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(3) - BEN AIM (R.) - Étude de la texture des empilements de grains. Application à la détermination de la perméabilité des mélanges binaires en régime moléculaire, intermédiaire, laminaire. - Thèse de doctorat, université de Nancy, France (1970).
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(4) - HORGNIES (M.), WILLIEME (P.), GABET (O.) - Influence of the surface properties of concrete on the adhesion of coating : characterization of the interface by peel test and FT-IR spectroscopy. - Progress in Organic Coatings, 72, p. 360 (2011).
-
(5) - TAYLOR (H.F.W.) - Cement chemistry. - 2nd Ed., Thomas Telford Publishing, London (1997).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
CHEN (J.J.), DYKMAN (M.) et HORGNIES (M.). – Concrete element having a superhydrophobic surface. Patent WO2011095744 (2011).
CHEN (J.J.) , DYKMAN (M.), GUEIT (E.), HORGNIES (M.) et TINTILLIER (P.). – Concrete article comprising a surface with low open porosity. Patent WO/2012/020012 (2012).
DUBOIS-BRUGGER (I.), DYKMAN (M.) et HORGNIES (M.). – Use of a concrete-based element for the treatment of gases and volatile compounds. Patent WO2011045509 (2010).
CHANVILLARD (G.), DUBOIS-BRUGGER (I.), LEVY (C.), TEISSIER (V.) et VENON (S.). – Composition de démoulage. Patent WO2007FR02071 (2007).
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