Fissuration des mortiers - CSTB

3.7 Discussion autour des résultats
Influence de la carbonatation sur la fissuration
Lors de l’essai à l’anneau, nous avons mis en évidence que les contraintes générées par
le retrait de carbonatation, ne conduisaient pas forcément à une macro-fissuration de l’anneau
en mortier, mais à une relaxation progressive à long terme. A travers les essais de retrait libre
et de fluage en compression réalisés en parallèle, nous pouvons émettre un certain nombre
d’hypothèses sur les mécanismes pouvant être impliqués dans ce phénomène. Les données tirées
de la littérature peuvent également éclairer l’interprétation de nos résultats.
D’un point de vue mécanique, le relâchement des contraintes constaté lors de l’essai à
l’anneau pendant la première phase de carbonatation, peut être analysé de deux manières.
En premier lieu, il peut être expliqué par un effet structural de micro-fissuration diffuse autour
de l’anneau, provoqué par le retrait de carbonatation. Cependant, il peut aussi impliquer
des phénomènes physico-chimiques complexes induisant des déformations différées de fluage.
Dans cette étude, nous avons caractérisé le fluage en compression. Or, c’est plutôt le fluage
en traction qui induit une relaxation des contraintes et permet de limiter la fissuration. Dans la
littérature, on associe généralement les mêmes mécanismes aux deux composantes (traction et
compression) de fluage. Par ailleurs, les complaisances du fluage propre en compression et en
traction sont réputées être du même ordre de grandeur (Brooks et Neville 1977 [92]). Qualitativement,
on peut supposer que les déformations qui se développent en traction lors de l’essai à
l’anneau, sont aussi importantes que celles qui sont mesurées lors de l’essai en compression.
Attachons nous à décrire plus particulièrement les mécanismes responsables du fluage à
court et à long terme. Les mouvements d’eau dans les capillaires sont généralement tenus pour
responsables de la composante à court terme (cf. chapitre 1, paragraphe 6.2.1), alors que c’est
à l’échelle nanométrique, par les glissements entre feuillets des C-S-H, qu’on explique la composante
à plus long terme. Ces hypothèses peuvent expliquer les observations tirées de l’essai
de fluage. En effet, très rapidement après le début de la carbonatation, un relargage d’eau dans
la porosité est constaté et confirmé par les mesures de perte en masse et de retrait libre. Celui-ci
est d’autant plus conséquent que la teneur en CO2 est importante. On constate parallèlement à
cela, une importante déformation de fluage à court terme. On peut donc supposer que c’est le
relargage d’eau dans la porosité qui est lié directement à l’intensité du fluage à court terme du
matériau en train de se carbonater. Thiery (Thiery 2005 [90]) a montré, par gammadensimétrie 2
une nette augmentation du taux de saturation sur un béton préalablement séché puis carbonaté
(cf. figure 4.15). Il constate que dans la zone carbonatée, le taux de saturation passe de 0,2 à 0,5
et montre que c’est la carbonatation de la portlandite qui est essentiellement responsable de cet
accroissement d’humidité. Dès lors, on peut légitimement se demander si le départ de cette eau
n’est pas la source d’un fluage de dessiccation.
2 technique non destructive fondée sur l’interaction des rayons gamma γ issus d’une source radioactive de Cesium
127 avec l’échantillon, permettant d’obtenir des profils de teneur en eau, de carbonatation ou de porosité sur
des tranches de 6 mm en moyenne
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