Mode opératoire

La dégradation des matériaux à base de ciment par une solution de nitrate d’ammonium nécessite un protocole expérimental très simple. Il consiste à immerger les échantillons dans la solution de NH₄NO₃et maintenir une agitation continue afin d’homogénéiser le milieu. La cinétique de dégradation du nitrate d’ammonium, en générale elle est de 480 g/l [47, 50]. Comme l’agitation est un facteur influençant la cinétique de dégradation pour des immergés dans le nitrate d’ammonium, il faudra veiller à ce qu’elle soit constante et reproductible.

Selon l’équation bilan de l’attaque de la portlandite par le nitrate d’ammonium de l’ammoniaque aqueux est produit, ce dernier est très dangereux. Le montage expérimental doit être totalement étanche, mené d’un système d’évacuation du gaz afin de le neutraliser.

Afin de conserver la différence de concentration d’une espèce quelconque entre la solution agressive et la solution interstitielle quasi-constante, la solution doit être renouvelée.

Cela dépend de la surface de l’échantillon par rapport au volume de la solution. Carde [47] a renouvelé la solution arbitrairement tous les 30 jours pour des éprouvettes supérieur à 20 mm de diamètre, en revanche, Tognazzi [50] préconise un renouvellement journalier.

Lors des renouvellements, les échantillons doivent être rincés puis immergés dans de l’eau pur pour éviter toute formation de nitroaluminate de calcium. A la fin de l’expérimentation et avant l’analyse du matériau, les échantillons sont immergés dans de l’eau déminéralisée et décarbonatée jusqu’à que le pH de solution atteint 9.

1.6. Conclusion

L’étude bibliographique menée a un double intérêt

ü Elle montre la spécificité de l’incorporation des additions dans les matrices cimentaires de manière générale.

ü Elle met en évidence la différence entre les bétons ordinaires et ceux qui vont faire l’étude de notre part.

Dans cette revue bibliographique, notre objectif était de définir les différents constituants du béton, les mécanismes d’action, sa caractérisation.

Elle permet de dégager une problématique importante concernant la compatibilité entre les différents constituants du béton. La formulation des matériaux durables, reste actuellement une des difficultés majeures à son développement et utilisation.

Les principales méthodes de formulations ont nécessité de longues années de recherche pour la mise en œuvre. Cependant le développement parallèle de nouveaux produits, nécessite des extensions et modifications.

L’objectif de cette synthèse bibliographique est de passer en revue les connaissances actuelles les plus pertinentes sur l’action des additions dans les matériaux cimentaires afin d’éclaircir en particulier comment elles contribuent à l’activité liante du ciment et comment cette contribution liante est prise en compte dans les méthodes de formulation des mortiers ou des bétons avec additions.

Notre recherche bibliographique s’appuie sur les études les plus récentes dans le domaine ainsi que sur la normalisation française et européenne dont la lecture critique a permis de dégager les principaux arguments sur lesquels nous appuyons notre approche méthodologique pour la formulation des mortiers incorporant des additions minérales.

Les données bibliographiques spécifiques concernant le rôle des additions sur les propriétés physiques et ainsi sur les paramètres de durabilité, sont présentées et analysées.

Cette synthèse bibliographique a montré que de nombreux produits fins peuvent être utilisés dans le béton pour améliorer certaines de ces propriétés ou pour lui conférer des propriétés nouvelles. En effet, l’action des additions minérales peut être distinguée suivant trois effets principaux : un effet granulaire, un effet physico-chimique et microstructural, un effet chimique

D’après notre revue de littérature, il n’est pas aisé de dégager des règles générales d’emplois de combinaison de ciments, additions et d’adjuvants dans les mortiers ou bétons ; cela vient de la disparité des objectifs des scientifiques, de ce que leur travail vise à caractériser, ou rechercher des propriétés particulières, de l’abondance des paramètres de composition, de matériaux locaux, de la mise en place, du mode de cure et d’essais.

C’est dans ce contexte que s’inscrit notre recherche qui a pour objectif d’établir une base de données expérimentale d’utilisations de différentes composantes sous différents modes de conservation et des paramètres de composition pouvant être exploités et complétés visant certaines propriétés des matériaux élaborés.

Nous envisageons dans cette recherche de travailler sur l’interaction des différents composants. Nous abordons le problème par analogie avec les très nombreuses études menées sur le même domaine d’étude.

2.1. Introduction

L’incorporation des ajouts minéraux est maintenant une technique importante en améliorant les propriétés du béton telle que la fluidité, la résistance, la durabilité, etc. Ces additions affectent de manière significative la rhéologie des matériaux cimentaires à l’état frais, qui est directement relié avec le développement de la résistance, la durabilité des matériaux durcis. Les formulations des bétons résultent pour l’essentiel d’une approche empirique basée sur des tâtonnements en laboratoire et de ce fait, plusieurs échecs ont été essuyés lors de la mise en œuvre de ces bétons sur chantier.

Généralement, lorsqu’un problème de compatibilité ciment- adjuvants-additions se pose sur chantier, il se règle en remplaçant l’adjuvant ou le ciment ou même parfois les deux, sans connaître vraiment les causes de cette incompatibilité.

Le principal effort fourni pour palier à cette difficulté est de choisir le triplet ciment-adjuvant-addition le plus efficace permettant d’obtenir des propriétés rhéologiques et mécaniques satisfaisantes.

La compatibilité entre les différents constituants des ciments nécessite sans doute de prendre en compte tous les paramètres susceptible d’influer son comportement. Or, cela nécessite un très grand nombre d’essais qu’il nous est impossible d’étudier tous à la fois, de ce fait on s’ait limité aux paramètres d’étude suivants (donc on a divisé notre étude en trois parties) :

• Influence des additions sur les performances des mortiers.

• Influence du type d’adjuvant sur les performances des mortiers suivant deux modes de conservation.

• Influence de la nature du ciment et le rapport E/C sur les performances des matrices cimentaire avec un traitement en milieu agressif.

La présente section a pour objet d’exposer la méthode et l’approche que nous avons utilisées pour mener notre recherche, pour atteindre les objectifs fixés au début de cette étude.

Dans ce chapitre nous définissons la composition et la provenance des matériaux pour la réalisation de ce travail, Nous précisons également les différentes méthodes d’essais utilisés ainsi que leurs modes opératoires et les références de leurs normes correspondantes. Enfin, nous listons les différents mélanges étudiés. L’objectif de notre étude est d’évaluer

expérimentalement les performances des mortiers élaborés.

2.2 Justification de choix des matériaux de base