Fissuration des mortiers - CSTB

Étude des phénomènes chimiques et physiques agissant sur le comportement des mortiers
inéluctablement à un gradient de degré d’hydratation dans celui-ci. Khelidj et coll. (Khelidj et
coll. 1998 [36]) ont identifié ce phénomène expérimentalement en séchant, 2 jours après coulage,
des éprouvettes de mortier de rapport E/C : 0,45. La figure illustre clairement l’évolution
de ce gradient de degré d’hydratation.
FIG. 1.11: À gauche : évolution du degré d’hydratation en fonction de la distance à la face
séchée, à droite : gradient du degré d’hydratation en fonction de la distance à la face séchée, tiré
de (Khelidj et coll. 1998 [36])
Cette différence dans l’avancement de la réaction entre la peau et le coeur de l’éprouvette a
pour conséquence : d’une part un gradient de propriétés mécaniques et de résistance à la traction
provoquant une fissuration en surface, d’autre part une porosité plus grossière accessible au
bord de l’éprouvette, qu’on imagine notamment être un chemin privilégié pour la pénétration
d’ions agressifs. Dans la pratique, un produit de cure est parfois appliqué sur la surface exposée
pendant quelques jours après la prise. Mais souvent, dans le cas de mortiers à fort rapport E/C,
comme ceux que nous étudierons dans la suite de ce mémoire, leur forte porosité implique une
diffusion très rapide de l’eau vers l’extérieur. Ainsi, le processus de séchage devient suffisament
rapide pour perturber l’hydratation et ce, même au coeur de la structure.
6 Comportement viscoélastique et mécanique vieillissant des
mortiers
6.1 Évolution du module d’élasticité
L’évolution de la microstructure des matériaux cimentaires est contrôlée par la réaction
d’hydratation. La cristallisation et la germination progressive des hydrates (principalement les
C-S-H) forment un chemin de percolation qui indique la prise du matériau (Torrenti et coll.
2005 [37]). Puis, la matrice cimentaire se densifie tant que l’hydratation se poursuit. Au niveau
macroscopique, cela se traduit par la rigidification du mortier et l’évolution de ses propriétés
mécaniques au cours du temps.
Beaucoup d’auteurs proposent donc de relier les propriétés mécaniques des matériaux cimentaires
au degré d’hydratation (noté α) ou au degré d’avancement de la réaction (noté ξ)
(Granger 1995 [38], De Schutter et Taerwe 1996 [39] ou Waller 1999 [40]). L’évolution du
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