Bibliographie & annexes
Présentation
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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Adhésion sur les surfaces3. Propriétés des formulations de revêtements de protection
De nombreux produits de protection peuvent être appliqués sur les surfaces de béton (peinture à base acrylique, alkyde, polyesters, vinyliques, époxy, etc.) [27]. Néanmoins, le faible niveau de microporosité et la faible rugosité de surface du BUHP nécessitent d'appliquer des produits peu visqueux et s'étalant très facilement afin de former un revêtement filmogène et homogène. En effet, les surfaces de BUHP tolèrent peu les excès d'application, qui conduisent alors à des défauts esthétiques (effets de « peau d'orange » par exemple). Dans cette partie, les types de revêtements les plus usités seront décrits, la majorité étant applicable au pistolet à air comprimé.
3.1 Base polyacrylique aqueuse
Les vernis appelés ici « base acrylique » sont des formulations à base de résine acrylique diluée dans de l'eau et séchant à l'air. Le séchage conduit à la formation d'un film protecteur étanche aux liquides à base aqueuse et relativement épais (> 100 µm). Les propriétés antitaches concernent surtout les liquides tachant à base aqueuse, mais leur intérêt principal réside dans leur relative innocuité et facilité d'emploi (absence de rejets nocifs dans l'atmosphère), leurs bonnes propriétés d'adhérence sur la plupart des substrats et enfin leur relative transparence. Le plus souvent, ces produits ne sont pas oléophobes et ne résistent pas aux solvants, ce qui signifie qu'ils s'imbibent relativement facilement des produits à base d'huile ou de solvants. De plus, ces vernis ne protègent pas beaucoup des efflorescences.
HAUT DE PAGE3.2 Base polyurée
3.2.1 Définition et propriétés
Le principe des vernis à base polyurée repose sur la formation d'un film tendu relativement résistant aux taches et aux rayures [28]. Le vernis à base polyurée peut être bi- ou monocomposant et être constitué majoritairement d'isocyanates dilués dans du solvant.
Dans ce dernier cas, la réaction s'effectue en quelques heures...
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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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