Influence de l’état de contrainte et des conditions hygrométriques sur l’expansion d’un béton de masse affecté par la réaction alcalis-silice

Abstract

Plusieurs ouvrages en béton à travers le monde sont affectés par la réaction alcalis-silice (RAS), qui produit un gel gonflant et cause une détérioration progressive du matériau. Si cette pathologie complexe a fait l’objet d’un grand nombre d’études, d’importantes zones d’ombre subsistent quant au comportement volumétrique du béton réactif en fonction des sollicitations mécaniques externes et des conditions d’exposition hygrométriques. C’est le cas notamment pour les bétons de masse, qui se révèlent plus difficiles à caractériser en laboratoire. Cet article présente les résultats d’un programme réalisé sur un mélange de béton de masse de composition similaire à celui d’une centrale hydroélectrique affectée par la RAS au Canada. Les déformations d’éprouvettes soumises à différents états de contrainte (libre, 1-D, 2-D et 3-D) et exposées à différentes conditions hygrométriques (100% H.R., scellement) ont été suivies pendant une période d’une année. Les résultats montrent que les conditions hygrométriques peuvent exercer une influence potentiellement très forte sur la RAS et ses conséquences, l’initiation de la réaction avec le granulat considéré ayant nécessité un apport d’eau externe. Même en l’absence de sollicitations extérieures, l’expansion due à la RAS dans le béton de masse réactif à l’étude affiche un caractère anisotrope. Bien qu’on rapporte dans différentes études que l’expansion dans la direction du chargement peut être annihilée sous une contrainte soutenue aussi faible que 5 MPa, dans les présents travaux, un chargement de 10 MPa a entrainé une diminution de l’expansion de l’ordre de seulement 50%. Enfin, le phénomène de transfert de l’expansion a été observé, mais son intensité semble dépendre de l’orientation des sollicitations.