Etude expérimentale du couplage hydro-chimique dans les bétons en cours de maturation: incidence sur les retraits

Résumé

L'état des couches superficielles constituant l'enrobage d'une structure en béton conditionne sa résistance aux agressions de l'environnement. Cette résistance est liée directement au degré d'hydratation du béton, c'est-à-dire à la proportion des hydrates formés à partir du ciment et de l'eau de gâchage.

Le séchage naturel d'une structure sitôt après décoffrage par exemple, entraîne une évaporation de l'eau libre et adsorbée et altère l'hydratation de ses couches les plus externes. Le gradient de l'hydratation qui en résulte a pu être mis en évidence au laboratoire par analyse thermogravimétrique d'échantillons prélevés sur éprouvettes séchant dans une ambiance contrôlée (20 °C, 50% d'humidité relative).

Parallèlement à cette détermination, nous avons mesuré les effets que la réaction d'hydratation et/ou le séchage induisent:

• - la dépression capillaire (par mesure de l'humidité relative avec des sondes hygrothermiques à capteur capacitif introduites dans une éprouvette instrumentée au laboratoire).

• - les retraits endogène et apparent (avec séchage)

Des corrélations entre retrait de dessiccation et perte de masse d'une part et entre retrait endogène et humidité relative sont établies et discutées.

Abstract

The concrete cover has to protect the reinforcement of structures and therefore must withstand environmental damage. This resistance is clearly linked to the degree of hydration of the concrete, that is the proportion of hydrates produced from cement and mixing water.

Natural drying of a structure, when forms are stripped, leads to an evaporation of free and adsorbed water and to the reduction of hydration in the external layers. The resulting hydration gradient has been determined by means of thermogravimetric analysis of samples taken from drying test bars in a controlled atmosphere (20°C, 50% relative humidity).

At the same time the hydration and drying effects were measured:

• - evolution of the air's relative humidity inside the cavities of the test bars at various distances from their dried surface. Hygrothermal probes were used for this purpose.

• - evolution of autogenous and total shrinkage and consequently of drying shrinkage.

Drying and autogenous shrinkages have been linked to weight loss and internal relative humidity, respectively. These correlations can be justified theoretically.