Performance indicator for cementitious materials exposed to sewer conditions

Abstract

La biodétérioration des matériaux cimentaires dans les réseaux d’assainissement est principalement due à l'oxydation biologique de H₂S en H₂SO₄ conduisant à une dissolution locale et progressive de la matrice cimentaire ainsi qu’à la précipitation de produits expansifs susceptibles de provoquer des fissurations. Dans la littérature, il est largement établi que le ciment d'aluminates de calcium (CAC) a une meilleure résistance dans de tels environnements en comparaison avec le ciment Portland (PC). Les meilleures performances du CAC sont principalement attribuées à la forte teneur en aluminium de ce matériau et aux propriétés physico-chimiques de la matrice cimentaire (phases minéralogiques, porosité, etc.).

Dans ce travail, différents matériaux cimentaires à base de ciment Portland, de ciment alumineux, de clinker sulfoalumineux et de laitier alcali-activé ont été exposés à un test accéléré (BAC test) pour reproduire les détériorations observées dans les réseaux d’assainissement. Un indicateur de performance (PIeqOH) a été développé par l’évaluation de la lixiviation des éléments/composés chimiques (notamment le calcium, l’aluminium, le fer, le magnésium et le sulfate, qui définissent le pouvoir tampon des matériaux). Cet indicateur a permis d’établir un classement des matériaux selon leurs résistances à l’attaque d’acide sulfurique biologique dans ces conditions. La meilleure performance a été attribuée au ciment alumineux, suivi par le clinker sulfoalumineux, les ciments à base de Portland et finalement le laitier alcali-activé.