Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Les bétons à ultra-haute performance (BUHP) sont de plus en plus utilisés comme éléments de façades ou d’intérieur. Leur formulation et des conditions de coffrage spécifiques induisent un aspect minéral uniforme après décoffrage. Leurs caractéristiques de surface peuvent néanmoins favoriser l’apparition de taches et d’efflorescences et influencer l’adhésion des revêtements protecteurs. Il est donc nécessaire de cerner les agressions/taches que subira le BUHP lors de son exposition afin d’effectuer le traitement de surface adéquat.
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Matthieu HORGNIES : Docteur en Sciences et Génie des matériaux - Ingénieur de Recherche, Groupe Microstructuration, Centre de Recherche LAFARGE
INTRODUCTION
Contrairement aux bétons plus classiques, la formulation des bétons à Ultra-Haute Performance (BUHP) se caractérise par un empilement granulaire spécifique, la présence de fines particules et un faible ratio eau/ciment. Outre des propriétés mécaniques inégalées dans le domaine des bétons, ce type de formulation permet d'obtenir des éléments très esthétiques aux formes potentiellement complexes tout en contrôlant finement la texture de surface. Le champ d'application de ce type de béton est donc en pleine expansion, permettant ainsi aux architectes de réfléchir à des projets de plus en plus ambitieux.
Une formulation de type BUHP, au contact d'un moule, permet d'induire une surface sensiblement plus lisse que pour d'autres types de béton et relativement peu perméable (aux liquides comme aux gaz). Cette très faible perméabilité assure une très longue durabilité structurale. Néanmoins, le très faible taux de porosité des BUHP (et plus particulièrement à leur surface) est synonyme de très petits diamètres de pores (proches de la dizaine de nanomètres). Cette microporosité ouverte est principalement responsable de la dégradation de l'esthétique des surfaces par encrassement : les poussières, les colorants (ou les tanins) peuvent en effet s'immiscer au sein de ces micropores et devenir très difficilement délogeables/nettoyables. Cette microporosité est aussi à l'origine de phénomènes de condensation/séchage d'eau au niveau capillaire qui peuvent induire, sous certaines conditions, l'apparition de zones blanchâtres à base de sels de calcium. Enfin, cette microporosité ouverte influence grandement l'adhésion entre le BUHP et les revêtements de protection qui sont habituellement déposés quelques semaines après démoulage des pièces.
De par ces informations, on comprendra facilement que les conditions de coffrage et de stockage après démoulage peuvent influencer fortement les propriétés de surface des BUHP. Par exemple, l'adhésion de certains vernis et la croissance de certains agents biologiques (algues) peuvent être influencées par la microtexture et la topographie du béton induite lors du coffrage. Pour éviter les dégradations d'ordre esthétique, des fonctionnalisations de type hydrophobe ou hydrophile pourront alors être recherchées via le dépôt de revêtements de protection.
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- Version courante de févr. 2020 par Matthieu HORGNIES
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Propriétés des formulations de revêtements de protection2. Les différents critères esthétiques recherchés
Dans cette section, seront présentés les critères esthétiques assez particuliers liés à l'utilisation des BUHP (notamment sous forme d'éléments de façades ou de mobilier, d'extérieur comme d'intérieur). Les défauts d'aspect de ces formulations à ultra-haute performance sont assez différents de ceux de bétons plus courants [16], notamment du fait de l'absence de graviers mais aussi d'une proportion plus forte de ciment dans le mélange initial. Pour ce qui concerne les défauts esthétiques des bétons « courants », nous nous reporterons donc à l'article [C2231].
2.1 Aspect
L'une des principales propriétés esthétiques recherchées est l'aspect intrinsèquement minéral du BUHP. En effet, sa surface très lisse, sa faible porosité et l'empilement granulaire donnent au BUHP un profond aspect « minéral » c'est-à-dire très mat. Au contraire, la plupart des vernis de protection donne un aspect brillant à la surface du BUHP, c'est-à-dire avec des reflets caractéristiques des matériaux polymères. L'ajout de charges dans la formulation du vernis (par exemple à base de silice) peut amoindrir cet aspect organique mais il faut surveiller l'épaisseur de revêtement pour éviter de trop modifier l'aspect général du BUHP.
HAUT DE PAGE2.1.2 Dureté et résistance à la rayure
Les surfaces de BUHP sont très dures et pratiquement inrayables en conditions normales d'exposition. Cependant, en ce qui concerne les produits de protection, les propriétés antirayures sont un des paramètres importants de qualité....
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Les différents critères esthétiques recherchés
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - VERNET (C.P.) - Ultra-Durable concretes: structure at the micro- and nanoscale. - MRS Bulletin. 2004, 5, 324-327.
-
(2) - De LARRARD (F.),, SEDRAN (T.) - Optimization of ultra-high-performance concrete by the use of a packing model. - Cement and Concrete Research, 1994, 24, 997-1009.
-
(3) - De LARRARD (F.) - Concrete mixture proportioning. - E & FN Spon, London, United Kingdom, 1999.
-
(4) - 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 ; - PhD Thesis. Université de Nancy (France), 1970.
-
(5) - VERNET (C.), LUKASIK (J.), PRAT (E.) - Nanostructure, porosity, permeability, and diffusivity of Ultra High Performance Concretes (UHPC). - Proceedings International Symposyum on High Performance Concrete and Reactive Powder Concrete. Edited by Aitcin, P.C. and Delagrave, Y., 1998, 17–35.
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Béton et poudres réactives.
-
Analyse de surface par ESCA.
-
Béton hydraulique – mise en œuvre.
-
Mise en peinture des plastiques.
ANNEXES
ISO Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) – Test method for self-cleaning performance of semiconducting photocatalytic materials – Measurement of water contact angle, ISO/FDIS 27448.
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