Bibliographie & annexes
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English
Auteur(s)
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Véronique BAROGHEL-BOUNY : Docteur de l’École nationale des Ponts et Chaussées - Ingénieur divisionnaire des Travaux Publics de l’État - Chef de la Section « Microstructure et durabilité des bétons » au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)
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Cet article avec l’article décrivent les grandes lignes d’une approche performantielle, globale et prédictive de la durabilité des structures en béton armé, fondée sur la notion d’indicateurs de durabilité, et combinant mesures en laboratoire et codes de calcul (modèles). Cette approche a été développée pour la prévention de la corrosion des armatures et des dégradations générées par l’alcali-réaction dans le cadre du groupe de travail de l’Association Française de Génie Civil « Conception des bétons pour une durée de vie donnée des ouvrages - Indicateurs de durabilité » et a fait l’objet d’un Guide.
La méthodologie proposée pour la mise en œuvre de cette nouvelle approche de la durabilité est présentée dans cet article. Elle inclut notamment :
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un système de classes (accompagnées de valeurs-seuil) définies pour chaque indicateur de durabilité, afin d’évaluer la durabilité « potentielle » des bétons armés ;
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des spécifications relatives aux indicateurs, fonction du type d’environnement et de la durée de vie exigée pour l’ouvrage, en vue de sélectionner ou de qualifier des formules de béton pour cet ouvrage.
La démarche proposée pour la prédiction de la durabilité en phase de conception, ou pour le diagnostic et l’évaluation de la durée de vie résiduelle de structures existantes, dégradées ou non, est ensuite présentée. Elle s’articule autour de trois outils essentiels :
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un ou des modèles prédictifs de durée de vie ;
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les indicateurs de durabilité précédemment mentionnés (données d’entrée des modèles) ;
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des témoins de durée de vie (sorties des modèles).
Les caractéristiques requises pour les modèles sont précisées et des méthodes de mesure des témoins de durée de vie, applicables en laboratoire sur éprouvettes ou sur prélèvements issus d’ouvrages, sont de plus proposées.
Des exemples d’application de l’approche sont en outre donnés dans cet article, relativement à la prévention de la corrosion des armatures, induite par la carbonatation ou la pénétration des chlorures dans le béton.
Comme il va être illustré dans cet article, cette nouvelle approche offre une « boîte à outils », c’est-à-dire une méthodologie complète pour l’évaluation et la prédiction de la durabilité.
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Prédiction de la durée de vie d’un ouvrage neuf ou existant
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1. Classes et spécifications relatives aux indicateurs de durabilité
1.1 Classes relatives aux indicateurs de durabilité (vis-à-vis de la corrosion des armatures)
1.1.1 Système de classes proposé relativement aux indicateurs de durabilité généraux
Pour chaque indicateur de durabilité, des classes de durabilité « potentielle » vis-à-vis de la corrosion des armatures initiée par la carbonatation ou par les chlorures peuvent être définies. Le tableau 1 présente le système de classes (durabilité « potentielle » de très faible à très élevée) établi relativement aux indicateurs de durabilité généraux sur la base des travaux du groupe AFGC [16]. On notera que des classes ont également été proposées relativement aux indicateurs de durabilité de substitution porosité accessible au mercure et résistivité électrique. Celles-ci figurent dans la référence [16].
Les bornes des classes relatives à la teneur en portlandite Ca(OH)2 indiquées dans le tableau 1 correspondent à des formules simples. Ces valeurs sont susceptibles de variations notables selon la valeur des autres indicateurs (perméabilité, coefficient de diffusion…).
ainsi, malgré une teneur en portlandite faible, voire très faible, les BHP et BTHP ont généralement une durabilité « potentielle » élevée ou très élevée vis-à-vis de la corrosion des armatures [16].
Les classes proposées dans le tableau 1 sont applicables pour des mesures réalisées en laboratoire à T = 20 ± 2 oC, selon les méthodes décrites dans cet article, sur des éprouvettes conservées dans l’eau pendant 90 jours au plus après le coulage et avant le démarrage des essais (moyennes sur au moins 3 éprouvettes). Les valeurs limites figurant dans le tableau 1 sont basées sur les valeurs des indicateurs de durabilité obtenues expérimentalement dans le cadre de diverses études et recherches sur une large gamme de matériaux...
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Classes et spécifications relatives aux indicateurs de durabilité
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ABBAS (A.), CARCASSES (M.), OLLIVIER (J.P.) - Gas permeability of concrete in relation to its degree of saturation. - Materials and structures, vol. 32, pp 3-8 (1999).
-
(2) - Bétons fibrés à ultra-hautes performances - Recommandations provisoires. - Documents Scientifiques et Techniques de l’Association Française de Génie Civil, AFGC, Bagneux, 152 p., janv. 2002.
-
(3) - Méthodes recommandées pour la mesure des grandeurs associées à la durabilité. - Compte-rendu des Journées Techniques AFPC-AFREM « Durabilité des Bétons », Toulouse, France (LMDC, Toulouse, 1998), 11-12 déc. 1997.
-
(4) - ALONSO (C.), ANDRADE (C.), CASTELLOTE (M.), CASTRO (P.) - Chloride threshold values to depassivate reinforcing bars embedded in a standardized OPC mortar. - Cement and concrete research, vol. 30, pp 1047-1055 (2000).
-
(5) - ANDRADE (C.), SANJUAN (M.A.) - Experimental procedure for the calculation of chloride diffusion coefficients in concrete from migration tests. - Advances in cement research, vol. 6,...
NORMES
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Béton – Partie 1 : spécification, performances, production et conformité. Indice de classement : P18-325-1 - NF EN 206-1 - 04-04
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Béton – Réactivité d’une formule de béton vis-à-vis de l’alcali-réaction – Essai de performance. - NF P18-454 - 12-04
-
Granulats – Méthodes d’essai de réactivité aux alcalis. - XP P18-594 - 02-04
-
Produits spéciaux destinés aux constructions en béton hydraulique – Produits ou systèmes de produits à base de liants hydrauliques ou de résines synthétiques destinés aux réparations de surface du béton durci – Essai de perméabilité aux liquides sur éprouvettes à surface sciée. - P18-855 - 11-92
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Standard Test Method for Electrical Indication of Concrete’s Ability to Resist Chloride Ion Penetration - C1202-97 -
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