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Centre Scientifique et Technique de la Construction

19/08/2018

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Projets de recherche

GELA VIA Critères de Résistance des Bétons de Routes au Gel-Dégel en présence de sels de déverglaçage

Du
au

La durabilité des voiries en béton et des sols en béton extérieurs dépend fortement de la résistance du béton aux cycles de gel-dégel en présence de sels de déverglaçage.

En principe, ces bétons sont résistants aux sels de déneigement de par leur teneur en ciment élevée et leur faible facteur eau sur ciment. Toutefois, il est également connu que le béton mis en oeuvre manuellement (sans l’usage d’équipements de mise en oeuvre propre au secteur routier) se dégrade souvent rapidement. Les pistes cyclables en béton coloré et les sols en béton extérieur illustrent bien ce phénomène, ceux-ci présentant fréquemment des signes d’écaillage. Cette moindre résistance par rapport aux bétons de routes est souvent attribuée à leurs spécificités de mise en oeuvre (pompage du béton, talochage à l’hélicoptère) et au non usage d’entraineurs d’air pour les bétons talochés et polis. En effet, dans le cas des sols en béton extérieur, le talochage et le polissage sont incompatibles avec l’usage d’entraineurs d’air.

Dans le cahier de charges type SB 250 version 3.1, un traitement par imprégnation d’hydrofuge est obligatoire en cas de mise en oeuvre manuelle. Dans le cahier des charges Qualiroutes, l’imprégnation d’hydrofuge est obligatoire dans le cas de béton dénudé 0/6,3, du béton coloré-lavé et du béton imprimé. Pour garantir la durabilité de ces types particuliers de béton, il est donc nécessaire de contrôler l’efficacité des produits d’imprégnation et aussi leur durabilité dans le temps, en tenant compte du trafic et de l’exposition au rayonnement UV. L’usage d’imprégnation d’hydrofuge, pourtant prometteuse, est rare dans le cas des sols en béton extérieurs vu que les cahiers des charges ne s’appliquent rarement à cette application.

Pour le contrôle de l’efficacité, il est fait référence à la norme NBN EN 1504-2. La composition du béton de référence s’écarte fort de celle utilisée pour du béton routier classique ou d’un béton pour sols extérieur. L’efficacité vis-à-vis de la résistance au gel et aux sels de déneigement n’est pas évaluée dans cette norme. De plus, la durabilité du produit d’imprégnation n’est pas prise en compte. Une adaptation de la méthode d’essai est donc nécessaire.

Objectifs

Le présent projet de recherche a pour but l’étude des points suivants:
- Etablissement de critères de durabilité à l’écaillage pour différents types de béton de revêtement extérieur et de béton routier en tenant compte de l’intensité de trafic, de la finition de surface et du mode de mise en oeuvre.
- Adaptation de l’essai d’évaluation de l’efficacité d’un hydrophobe (suivant NBN EN 1504-2) et extension de la méthode d’essai vers l’évaluation de l’influence vis-à-vis de résistance au gel et aux sels de déneigement et de la durabilité pour des applications routières et autres revêtements en béton. Non seulement les produits d’imprégnations classiques (silanes, siloxanes) seront examinés mais aussi les nouveaux produits (imprégnation dans la masse).
- Modélisation du mécanisme de dégradation par l’écaillage à plus long terme en tenant compte de la carbonatation.
- Validation des résultats sur éprouvettes prélevées sur chantier.

Résultats et publications

Lors de la première année du projet, de nombreux essais de gel-dégel en présence de sels ont été réalisés chez les trois centres partenaires. La composition du béton (dosages en eau et en ciment), le type de surface (talochée, sciée, lavée ou brossée) et les conditions de durcissement (carbonatation accélérée ou non) sont des exemples de paramètres étudiés.

Dans la suite de l’étude, le modèle de prédiction de la durée de vie des revêtements en béton sera affiné sur base des résultats obtenus. De plus, l’efficacité des hydrofuges pour améliorer la résistance au gel et aux sels de déverglaçage des bétons sera évaluée sur les sols en béton extérieurs qui doivent être talochés. La norme NBN EN 1504-2 devrait ainsi être adaptée pour couvrir cette nouvelle fonction donnée à ce type de revêtement hydrofuge.

Les premiers résultats seront présentés au congrès international du béton de route qui se tiendra en juin 2018 à Berlin.

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