Annexe D (normative) Stabilité à l'alcali-réaction d'un béton revêtu d'un produit minéralisant - Essai de vieillissement accéléré
D.1 Principe
Cette annexe décrit le mode opératoire à appliquer pour tester l'influence des produits de traitement, applicables en surface du béton et susceptibles d'apporter des alcalins, sur la stabilité dimensionnelle de bétons contenant des espèces minérales alcali-réactives.
L'application des produits tels que les produits minéralisants contenant des alcalins pourrait augmenter au moins localement le bilan des alcalins du béton et éventuellement être susceptible d'avoir une influence sur sa stabilité dimensionnelle. L'influence de ces produits vis-à-vis de l'alcali-réaction est évaluée par mesure de gonflements d'éprouvettes de béton traitées et non traitées, conservées dans une enceinte à 60 °C et 100 % d'humidité relative.
D.2 Références normatives
Pour la réalisation de l'essai les documents suivants sont nécéssaires :
FD P 18-464, Béton - Dispositions pour prévenir les phénomènes d'alcali-réaction
NF P 18-454, Béton - Réactivité d'une formule de béton vis-à-vis de l'alcali-réaction
FD P 18-542, Granulats - Critères de qualification des granulats naturels pour béton hydraulique vis-à vis de l'alcali-réaction
NF P 18-594, Granulats - Méthodes d'essais de réactivité aux alcalis
D.3 Béton témoin
Le choix de la composition d'un béton témoin pour un tel essai de vieillissement apparait comme une étape essentielle qui impacte son interprétation et la conclusion qui peut en être faite quant à l'innocuité d'un produit de traitement voire à son efficacité.
Si l'on se place dans le contexte de revêtements destinés à des nouvelles structures en béton et futurs chantiers, il est alors nécessaire de se positionner dans le cadre du fascicule FD P18-464. Ce fascicule prévoit notamment l'utilisation de granulats qualifiés comme étant Potentiellement Réactifs (PR) à condition de limiter la teneur en alcalins actifs (exprimés en Na2Oéq.) de la formule de béton.
Le béton témoin est confectionné avec des granulats PR (sable et gravillon), un ciment de type CEM I en fixant la teneur en alcalins actifs T très légèrement en deçà de la teneur maximale autorisée dans le fascicule FD P 18-464, soit T = 3,2 kg/m3.
La teneur en alcalins actif du béton (T) peut être obtenue par ajout de soude NaOH.
La qualification des granulats (NR, PR ou PRP) s'effectue selon les dispositions du FD P18-452 et de la NF P 18-594.
La composition du béton témoin pourrait être la suivante :
Ciment CEM I : 350 kg/m3
Gravillon (PR) : 1120 kg/m3
Sable (PR) : 680 kg/m3
Rapport Eau efficace / Ciment = 0,50
Le rapport Gravillon/Sable (G/S) peut être modifié pour prendre en compte l'adaptation du squelette granulaire.
D.4 Déroulement de l'essai
Deux séries de trois éprouvettes prismatiques 70 x 70 x 280 mm équipées de plots de mesures extensométriques sont confectionnées à partir d'une même gâchée de béton. La réalisation de la gâchée, la préparation, la conservation initiale des éprouvettes de béton, le démoulage et les mesures initiales sont réalisées en suivant les dispositions de la NF P 18-454.
Les éprouvettes sont placées en sac étanche et conservées dans une salle à (20 ± 2) °C pendant 28 jours. Une nouvelle mesure de longueur et de masse est alors réalisée.
Après cette période de cure, une série d'éprouvettes est traitée à l'aide du produit de protection en respectant les dosages et la méthode d'application indiqués par le fabriquant, et notamment l'échéance de l'application, la durée d'attente entre deux éventuelles couches et le délai de séchage requis. Pendant cette période, les trois éprouvettes témoins sont maintenues en sac étanche à (20 ± 2) °C.
Une troisième mesure de la masse et de la longueur des six éprouvettes est réalisée avant conservation finale des éprouvettes en réacteur à 60 °C et 100 % d'humidité relative. Cette conservation est réalisée selon les dispositions de la NF P 18-454.
La masse et la longueur des prismes sont alors mesurées aux échéances zéro, quatre et huit semaines, puis toutes les semaines jusqu'à vingt semaines.
A chacune de ces échéances de mesure, l'aspect de la surface des éprouvettes est examiné et toute modification de l'aspect est notée.
D.5 Proposition d'un critère d'interprétation de l'essai
A l'échéance de cinq mois d'essai, l'innocuité du produit de traitement vis-à-vis de l'alcali-réaction est jugée probante si les deux critères suivants sont respectés :
l'expansion moyenne des trois éprouvettes revêtues est inférieure ou égale à celle des trois éprouvettes non revêtues ;
aucun désordre notable tel que fissuration, cône d'éclatement ou décollement du revêtement n'apparait sur la surface des éprouvettes revêtues.
D.6 Fidélité de l'essai
Il est possible de se référer aux données de répétabilité et reproductibilité figurant dans la NF P 18-454.