Fissuration des mortiers - CSTB

Étude des phénomènes chimiques et physiques agissant sur le comportement des mortiers
Malgré la difficulté de découplage des phénomènes de fluage propre et de dessiccation, certains
auteurs ont montré que les deux phénomènes n’étaient pas totalement liés. Parmis les processus
invoqués pour interpréter le phénomène et détaillés dans (Benboudjema 2002 [44]), citons :
– La relaxation de micro-précontraintes entre les parois des pores (glissement des feuillets),
proposée par Baˇzant (Baˇzant et coll. 1997 [45]), qui explique aussi le fluage propre à long
terme (voir paragraphe 6.2.1)
– Les contraintes accumulées dans la porosité du gel de C-S-H qui, lorsque l’eau est
évaporée, sont relaxées et redistribuées dans le squelette solide (Brooks 2001 [49])
– La variation du rayon de courbure des ménisques, conséquence de la variation volumique
de l’échantillon soumis à un chargement extérieur, qui provoque une augmentation des
pressions capillaires (Kovler 2001 [50])
7 Influence des adjuvants
Dans ce paragraphe, c’est l’influence de différents ajouts sur les propriétés chimiques, physiques
ou mécaniques des matériaux cimentaires qui est étudiée en détail. Depuis bien longtemps,
la volonté d’optimisation des propriétés des matériaux cimentaires a poussé les formulateurs
à incorporer divers adjuvants organiques ou minéraux dans leur composition. Cette course
à la performance s’est traduite par des formulations de mortiers de plus en plus complexes et
riches de ces différents ajouts (chaux, ultrafines, polymères etc.). Les adjuvants que nous avons
choisi d’approfondir correspondent à ceux que nous avons utilisés dans la composition de certains
mortiers élaborés pour cette étude.
7.1 Agents anti-retrait
7.1.1 Définition
Les agents anti-retraits sont des adjuvants permettant de réduire le retrait de séchage et le
gauchissement d’éléments en béton ou en mortier. Ce sont généralement des dérivés d’alcool de
type neopentyl glycol (CH2)2-C-(CH2OH)2, introduits à l’eau de gâchage dans des proportions
pouvant aller de 0,1 à 0,75 % de la masse totale du béton ou du mortier. Leur principale action
est de diminuer la tension superficielle de l’eau afin de limiter la formation de ménisques lors
de la dessiccation ou de l’autodessiccation. Il existe assez peu d’études sur l’impact de cet
adjuvant sur l’hydratation ou sur la microstructure des mortiers. Par contre, certains auteurs ont
publié des résultats sur l’influence de tels produits sur les propriétés des matériaux cimentaires
à l’échelle macroscopique.
7.1.2 Influence des agents anti-retrait sur les propriétés physiques et mécaniques
Les auteurs s’accordent sur le fait que cet adjuvant diminue significativement le retrait de
séchage. Des essais de retrait libre ont été réalisés par Folliard et Berke (Folliard et Berke 1997
[51]) et ont montré une diminution de l’ordre de 30 à 40 % du retrait libre sur des prismes de
75 x 75 x 285 mm et pouvant aller jusu’à 50 % pour des bétons avec fumée de silice. Des essais
à l’anneau ont également été réalisés et un retard à la fissuration d’environ 88 % a été observé.
Ces mêmes auteurs ont constaté une légère diminution de la résistance à la compression et du
module d’Young avec l’utilisation de cet adjuvant. La diminution de la tension superficielle de
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