Fissuration des mortiers - CSTB

Étude des phénomènes chimiques et physiques agissant sur le comportement des mortiers
Cependant, cette classification est très peu respectée et au vu des synthèses variées trouvées
dans la littérature sur ce sujet, il semble bien difficile de distinguer clairement ces différentes porosités.
En effet, les frontières entre celles-ci varient beaucoup d’un auteur à l’autre. Néanmoins,
nous les avons classées de la manière suivante, en choisissant délibérément des intervalles
d’échelles assez larges :
– La porosité du gel de C-S-H (entre 0,1 et 50 nm environ). D’après Powers, cette porosité
est intrinsèque au gel de C-S-H et sa valeur se situe autour de 28 %. D’après Baroghel-
Bouny (Baroghel-Bouny 1994 [15]), certains modèles de la littérature différencient les
pores inter-cristallites des pores intra-cristallites. Les premiers sont situés entre les particules
de gel tandis que les seconds sont extrêmement petits (quelques Angströms) et
situés à l’intérieur même des particules. Toujours d’après Baroghel-Bouny, la frontière
entre ces deux porosités est assez floue et n’a jamais été clairement établie. Toutefois, le
modèle de Feldman et Sereda (Feldman et Sereda 1968 [9]) propose de représenter ces
deux types de porosité. Sur la figure 1.2, on remarque les espaces fins entre les feuillets
(porosité intra-cristallites) et les vides créés par l’empilement désordonné de ces derniers
(porosité inter-cristallites).
L’étude par RMN du proton réalisée par Porteneuve (Porteneuve 2001 [16]) a permis
d’affiner la description de cette gamme de porosité. Elle a montré que pour des pores
inférieurs à 5 nm, on se siturait plutôt dans la gamme des pores inter lamellaires. Tandis
que pour des pores compris entre 5 et 10 nm, il s’agirait davantage de défauts d’empilement
des cristallites. Les pores compris entre 10 et 50 nm, quant à eux, résulteraient de
lacunes de crsitallites.
La nécessité d’expliquer certains constats d’expérience a poussé d’autres auteurs à
modéliser la structure des C-S-H et de ce fait la porosité inter-cristallites. C’est le cas
de Jennings (Jennings 2000 [17]) qui, avec sa représentation des amas d’hydrates par
des sphères de 2 nm de diamètre (cf. paragraphe 3.1.2), tente d’expliquer les importantes
dispersions dans les mesures de surfaces spécifiques par adsoprtion d’eau ou d’azote.
La porosité des C-S-H (LD) serait perméable à l’azote alors que celle des C-S-H (HD)
demeurerait inaccessible comme l’illustre la figure 1.4.
FIG. 1.4: Représentation des deux types de C-S-H, Low Density (LD) à gauche et High Density
(HD) à droite, tirée de (Thomas et Jennings 2006 [18])
– La porosité capillaire (entre 50 nm et 10 µm). On a tendance à regrouper dans cette
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