Sujet de recherche

Mai 2019

Développement d'une nouvelle méthode accélérée pour mesurer la réaction d'oxydation potentielle dans le béton avec des granulats sulfurés afin de prévenir la détérioration prématurée des structures et des bâtiments canadiens

Depuis la fin des années 1990, plus de 2000 résidences et certains bâtiments commerciaux de la région de Trois-Rivières (Québec, Canada) ont subi des dommages prématurés dans leurs fondations et autres éléments structuraux en raison de l'oxydation des minéraux sulfurés présents dans les granulats de béton. Les dommages ont pris la forme de diverses formes de fissuration, d'exsudats jaunâtres et d'éclatements. Dans de nombreux cas, les dommages nécessitent la démolition et le remplacement des éléments touchés, ce qui entraîne des coûts de réparation qui atteignent parfois la valeur de construction initiale. Cette question a des implications économiques et sociales cruciales pour les populations de la région de Trois-Rivières.

Le mécanisme des dommages consiste en deux réactions principales : 1) l'oxydation des minéraux sulfurés (essentiellement la pyrrhotite) et 2) l'attaque interne par les sulfates. Dans des conditions favorables d'humidité relative et de présence d'oxygène dans le béton, les minéraux sulfurés des agrégats peuvent s'oxyder, ce qui entraîne une augmentation du volume des particules d'agrégats et, par conséquent, la fissuration et l'expansion du béton. En outre, ce processus d'oxydation produit de l'acide sulfurique qui attaque les constituants de la pâte de ciment (par exemple, l'hydroxyde de calcium, C3A, C-S-H), entraînant ainsi la formation de produits secondaires (tels que le gypse, l'ettringite et la thaumasite) et la destruction progressive du béton.