II -7) L'alcali-réaction :
II -7-1) Introduction :
Vers 1940, STANTON a découvert une pathologie, la
réaction alcali-granulats (ou alcali-réaction), qui affecte les
bétons et que les chercheurs ont surnommée «le cancer des
bétons». Sous ce terme se regroupent toutes les réactions
chimiques qui peuvent se produire entre les granulats du béton et les
alcalins de la pate de ciment. [27]
II -7-2) Définition :
L'alcali-réaction, que l'on appelle aussi
communément réaction alcali-granulat, désigne la
réaction chimique entre la silice amorphe ou mal cristallisée
contenue dans les granulats réactifs et certains ions de la solution
interstitielle. Les conséquences macroscopiques de la réaction
sont le gonflement des ouvrages atteints qui entraînent de la fissuration
et la chute des caractéristiques mécaniques du béton. Ces
phénomènes sont préoccupants pour les gestionnaires des
structures atteintes car ils mettent en péril la sécurité
des personnes et l'exploitation des ouvrages. De plus, il n'existe aucun moyen
d'arrêter la réaction. Ainsi, la prédiction de
l'évolution du gonflement et des dégradations des ouvrages
atteints et l'évaluation de l'efficacité et de la
périodicité des opérations d'entretien sont des points
cruciaux. [6] [5]
II -7-3) Les différents types
d'alcali-réaction :
Il est admis que les alcali-réactions se
présentent sous trois types : réaction alcali-silice (les plus
fréquentes), réaction alcali-silicate, réaction
alcali-carbonate.
- Réaction alcali-silice
(RAS) :
Certains granulats siliceux, lorsqu'ils sont
constitués de silice amorphe, mal cristallisée ou
microcristalline (par exemple des verres, de l'opale, de la
calcédoine...) sont attaqués par la solution interstitielle qui
occupe les pores du béton. La silice libérée réagit
ensuite avec les alcalins Na+, K+ de cette solution interstitielle et l'on
observe finalement, l'apparition de gels silico-alcalins s'ils renferment Si,
Na (et ou K) ou calco-silico-alcalins s'ils contiennent, en plus, du calcium.
- Réaction
alcali-silicate :
La différence essentielle avec la réaction
alcali-silice réside dans le fait que les granulats réactifs ne
sont pas formés de silice libre mais sont des silicates variés
(phyllo-silicates, tecto-silicates, sains ou altérés). En ce qui
concerne les produits de la réaction, on admet qu'ils sont voisins de
ceux apparus dans la réaction alcalisilice ; des études plus
anciennes signalaient que l'on n'observe pas la production de gels
siliceux.
- Réaction
alcali-carbonate :
On désigne par cette expression la réaction
manifestée par des calcaires dolomitiques qui renferment des
impuretés phylliteuses. Sur le plan pratique, on retiendra que les
expansions causées par cette réaction sont moins importantes que
celles dues aux réactions alcali-silice et alcali-silicate sauf si le
béton est soumis à des ambiances hivernales rigoureuses
.[10]
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