Les fissures dans le béton et comment les réparer

Des défauts dans les structures en béton peuvent survenir pendant et après la construction et différents types de défauts peuvent se former pour diverses raisons.

Dans cet article, nous nous concentrons sur l’identification des fissures dans le béton. Nous discutons des 7 types de fissures du béton les plus courants, des raisons pour lesquelles elles se produisent, de leur impact et de la manière de les réparer .

Avant de commencer à discuter des fissures dans le béton, voici une courte liste d’autres passages courants pour l’infiltration d’eau dans les structures en béton.

 

DÉFAUTS DANS LES STRUCTURES EN BÉTON

 

Joints froids

Un joint froid est le point de connexion où l'ancien et le nouveau béton se rencontrent. Cela se produit généralement pendant la construction lorsqu'un lot de béton a commencé à prendre avant que le lot suivant ne soit ajouté. L’ancien et le nouveau béton ne se mélangent pas et un « joint froid » se forme en conséquence, créant une faiblesse dans le béton et un passage possible pour l’intrusion de l’eau.

 

Lignes de service et pénétrations de barres en Z

Les défauts dans les structures en béton sont généralement causés par des pénétrations dans le béton réalisées pour les conduites de service ou créées par des barres en Z utilisées pour créer des attaches de coffrage ou des attaches temporaires dans le béton.

Une fois les capuchons et les boulons retirés, les trous des barres en Z sont insérés avec des bouchons à base de ciment ou sont colmatés avec un mélange de sable et de ciment. Les pénétrations des tuyaux sont également scellées avec un bouchon à base de ciment ou un patch du côté intérieur du bâtiment lors de la construction d'origine. Le bouchon ne scelle pas les interstices dans tout le mur ou la dalle et l’adhérence au béton se rompt généralement avec le temps. Ce chemin permet à l’eau de s’infiltrer dans les interstices et de s’infiltrer à travers le béton autour de la pénétration du tuyau.

Lorsqu'un trou pour la canalisation de service est percé dans le béton, le processus de carottage peut endommager la structure en béton en créant des fissures. Le carottage peut souvent fournir un chemin direct pour que l’eau passe à travers la structure en béton.

 

Trous de punaises / trous de soufflage / zones osseuses / béton poreux

Dans ces cas, il y a trop d'air dans le béton, généralement dû à des vibrations inappropriées, à un coffrage non perméable et à une conception de mélange, par exemple un manque de fines pour combler les vides entre les granulats.

Qu'ils soient considérés ou non comme des défauts dépend de la largeur et de la profondeur des trous ou des interstices.

 

Joints de construction

Un joint de construction est une rupture ou un espace entre deux dalles de béton, où deux dalles successives sont réunies dans une structure en béton. Les joints de construction sont placés dans le béton au moment de la mise en place à l'aide de barrières de séparation en acier ou en plastique. Bien qu'il s'agisse d'un maillon faible potentiel pouvant entraîner des problèmes de fonctionnement, les joints de construction sont dans de nombreuses situations une exigence nécessaire lorsqu'il y a plusieurs mises en place de béton.

Des problèmes liés aux joints de construction surviennent fréquemment en raison d’une attention insuffisante portée à la planification de la conception et à leur emplacement. cela peut entraîner des problèmes d’entretien et un manque de durabilité.

 

Joints de contrôle/contraction

Les joints de contrôle sont pré-planifiés et installés pour empêcher la fissuration du béton due au retrait pendant le durcissement. Un joint de contrôle est scié dans le béton en cours de cure lorsque le béton est juste assez dur, généralement dans les 6 à 12 heures après que le béton a été coulé. Le moment dépend du mélange de béton et du milieu environnant. Les coupes doivent être effectuées à un espacement, une profondeur et un motif prédéterminés pour répondre aux spécifications techniques de la structure et seulement une fois que le béton a acquis une résistance suffisante, mais avant le début des fissures internes.

Couper trop tôt provoque un effilochage (tirant l'agrégat hors de sa position) et crée un bord affaibli le long de la coupe.

Une coupe trop tardive entraîne des fissures incontrôlées, car les fissures de retrait ont déjà commencé pendant le processus de durcissement du béton.

Si le joint est coupé trop profondément, l'agrégat de verrouillage peut ne pas être suffisant pour transférer les charges et si le trait de scie est peu profond, des fissures incontrôlées peuvent se produire.

 

Joints de dilatation

Un joint de dilatation est utilisé dans le béton pour permettre au béton d'absorber les mouvements prévus en se dilatant ou en se contractant avec les variations quotidiennes de température. L'absence de joints de dilatation peut entraîner des fissures incontrôlées.

La détérioration des mastics et des mastics pour joints laisse la paroi latérale du joint sans protection. S'ils ne sont pas traités, l'effritement des joints ainsi que la pénétration d'eau et d'autres matériaux peuvent entraîner une diminution de la durée de vie de la structure en béton.

 

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IDENTIFIER LES FISSURES ET COMMENT LES RÉPARER

Types, causes, prévention et réparations

 

Vous voyez une fissure dans la dalle ou le mur en béton et vous vous demandez : dois-je m'inquiéter ? Serait-ce un problème structurel ou simplement un souci esthétique ?

Les fissures dans le béton sont très courantes et surviennent pour diverses raisons. Dans cet article, nous parlons des 7 types de fissures les plus courants , de leurs causes et de la manière d'y remédier.

 

Nous vous présentons ici un guide général pour vous aider à découvrir si les fissures du béton que vous voyez pourraient

être un problème ou simplement un problème esthétique.

Soyez assuré que même avec la meilleure conception de sol et une construction appropriée, les fissures dans le béton sont très courantes et, dans certaines situations, inévitables. Heureusement, ils peuvent généralement être réparés.

De manière générale, la plupart des types de fissures n’affectent pas la stabilité ou la durabilité de la structure.

Cependant, identifier l’état d’ une fissure est d’une importance cruciale . Cela aidera à déterminer quel type de réparations sont nécessaires, le cas échéant.

 

Les fissures dans le béton sont fréquentes et se développent lorsque les contraintes exercées sur le béton dépassent sa résistance. Les fissures sont souvent causées par le retrait normal du béton lors du durcissement et du séchage. Les fissures du béton peuvent être non structurelles et inesthétiques, ou nuire à l'intégrité structurelle et à la sécurité d'un bâtiment.

En règle générale, il est préférable de remédier aux fissures à un stade précoce afin de contribuer à protéger l'intégrité et la longévité d'un actif.

Le but de toute réparation est d'améliorer la durabilité et l'usure d'une surface, de réduire sa perméabilité et d'empêcher le développement d'un environnement corrosif pour l'acier d'armature. L’objectif est de garantir que l’intégrité à long terme des éléments en béton ne soit pas compromise.

 

LES 7 TYPES DE FISSURES DANS LE BÉTON LES PLUS COURANTS

Pourquoi ils se produisent, leur impact et comment y remédier

 

Une réaction chimique exothermique se déclenche dès le coulage du mélange de béton, ce qui crée de la chaleur et donc l'évaporation de l'eau. Lorsque les molécules d’eau s’évaporent de la masse de béton, elles laissent derrière elles des vides. Ce processus de séchage entraîne des contraintes et des déformations, ce qui signifie que pendant le processus de durcissement, il crée des mouvements qui entraînent ce que l'on appelle des « fissures de retrait au séchage ».

 

L'eau est perdue de la masse de béton de deux manières principales :

1. Séchage par le haut : L'humidité monte jusqu'à la surface supérieure d'un élément en béton pendant la mise en place – un processus connu sous le nom de saignement. L'eau de purge sèche principalement par évaporation ; lorsque le taux d'évaporation dépasse le taux de saignement, la surface sèche et a tendance à se fissurer.

 

2. Séchage à partir de la base : L'eau présente dans une dalle de béton peut être absorbée par le sol de fondation ou le sol en dessous. En plus d'affecter le ressuage, cela pourrait augmenter considérablement le tassement du béton et le risque de fissuration associé.

 

Les fissures sont classées comme structurelles et non structurelles .

Les fissures structurelles peuvent mettre en danger la sécurité et la durabilité d'un bâtiment. Ils peuvent se former en raison d'une conception incorrecte, d'une construction défectueuse et/ou d'une surcharge. Les fissures non structurelles se forment principalement en raison de contraintes induites en interne dans les matériaux de construction et n'entraînent pas d'affaiblissement de la structure. Cependant , si elle n'est pas traitée, une fissure non structurelle peut faciliter la pénétration de l'humidité et d'autres substances environnementales destructrices, ce qui peut entraîner la corrosion des armatures, rendant la structure en béton dangereuse.

Les fissures identifiées comme petites et fines (moins de 0,3 mm de largeur) sont généralement considérées comme acceptables dans le cadre d'un tassement mineur en fonction du but et de l'intention de la structure en béton, de l'environnement dans lequel elle est placée, de la durée de vie de conception et de la durée de vie. conception de durabilité. Néanmoins, un professionnel qualifié et agréé doit être consulté pour classer la gravité de la fissure, enquêter de manière appropriée sur la cause de la fissure et déterminer la méthode de réparation la plus efficace si nécessaire.

 

LES TYPES DE FISSURES LES PLUS COURANTS SONT ORGANISÉS DANS LES 7 GROUPES SUIVANTS   1) Règlement en plastique 2) Retrait du plastique 3) Contraction thermique précoce 4) Retrait au séchage à long terme 5) Fou 6) Corrosion des renforts 7) Réaction alcali-agrégat

 

 

 

1. RÈGLEMENT EN PLASTIQUE

 

Position sur le schéma : A, B et C

Des fissures de tassement plastique se forment alors que le béton est encore plastique, lors de la prise initiale du béton. A ce moment, l'eau de purge continue de monter et recouvre la surface tandis que les granulats et le ciment se déposent sous la force de gravité. Cette séparation forme une couche de béton plus faible près de la surface. Ces types de fissures se produisent en surface avant que le béton n’ait pris. Les fissures de tassement plastique reflètent généralement le motif des éléments de retenue tels que les renforts.

Les fissures de tassement plastique sont souvent identifiées dans les coulées de sections profondes, comme au sommet des poutres et des colonnes. Les dalles gaufrées – où il y a des changements de profondeur – sont également sujettes aux fissures de tassement plastique.

 

Quel est l’impact du tassement plastique ?

Les fissures de tassement plastique identifiées comme petites et fines (moins de 1 mm de largeur) sont généralement considérées comme acceptables dans le cadre d'un tassement mineur. Cependant, un professionnel qualifié et agréé doit être consulté pour classer la gravité de la fissure, enquêter de manière appropriée sur la cause de la fissure et déterminer la méthode de réparation la plus efficace si nécessaire.

Parfois, certaines fissures de tassement plastique peuvent être larges à la surface et s'étendre à l'acier d'armature ou à d'autres types d'éléments de retenue. Cela peut exposer l'acier d'armature aux éléments et augmenter le risque de corrosion et constituer ainsi une menace pour la durabilité de la dalle de béton. Un retrait supplémentaire au séchage peut potentiellement conduire à une fissuration sur toute la profondeur de la dalle de béton.

 

Comment réparer les fissures de tassement plastique ?

 

Dans le béton prédurci : la re-vibration ou le re-talochage mécanique de la surface sont les méthodes de réparation les plus efficaces – en fermant les fissures peu de temps après leur formation.

 

Dans le béton durci : Les fissures peuvent être découpées en V avec un brise-fissures pour béton et comblées avec un matériau approprié. Il s’agit de la meilleure méthode pour contribuer à améliorer la durabilité de la surface et empêcher le développement d’un environnement corrosif autour du renfort.

En fonction de la profondeur et/ou de la largeur de la fissure, certaines fissures du béton peuvent être réparées au mieux par une injection ciblée d'un matériau approprié adapté au diagnostic de chaque fissure, suivie d'un revêtement de protection en béton approprié.

L’objectif est de garantir que l’intégrité à long terme des éléments en béton ne soit pas compromise.

 

Comment minimiser les fissures de tassement plastique ?

• Un mélange de béton de bonne qualité avec des ciments compensateurs de retrait (emprisonnement d'air).
• Assurez-vous que le béton est entièrement compacté et vibré.
• Augmentez la couverture du béton sur l'acier d'armature pour minimiser le risque de formation de fissures à la surface.
• Pour les semelles, mouiller le sol avant le coulage évite une perte excessive d’eau de la base du béton.
• S'assurer que le coffrage autour de la dalle est rigide lors de la pose.
• Placer le béton dans les sections profondes en premier, comme les poutres et les colonnes, réduit le risque de tassement différentiel. En règle générale, en fonction des conditions climatiques, il est conseillé de couler le nouveau béton en moins de 45 minutes contre le béton précédemment mis en place. Sinon, des joints froids pourraient se développer.

 

 

2. RETRAIT DU PLASTIQUE

 

Position sur le schéma : D, E et F

Des fissures de retrait plastique se forment en raison d'un séchage précoce rapide et d'un faible taux de ressuage alors que le béton est encore plastique (non pris). Le retrait plastique se produit principalement dans les éléments en béton présentant un rapport surface/volume élevé, tels que les dalles et les trottoirs. La température de l’air et du béton, la vitesse du vent, l’action de réchauffement et de séchage ainsi que l’humidité relative jouent tous un rôle important dans le taux d’évaporation de l’humidité provenant de la prise du béton. La fissuration par retrait plastique se produit lorsque le taux d'évaporation de la surface dépasse le taux auquel l'humidité lui est fournie (via le saignement du béton).

Le séchage rapide de la surface du béton provoque son retrait et sa fissuration (semblable à la fissuration qui se produit dans un sol argileux en séchant). Les fissures ne sont pas toujours évidentes et peuvent ne être découvertes que le lendemain.

Les fissures de retrait plastique peuvent se former selon un motif aléatoire ou apparaître selon un motif presque parallèle. Les fissures sont souvent presque droites, d'une longueur allant de 25 mm à 2 m, mais mesurent généralement entre 300 et 600 mm. Ils peuvent avoir une largeur de 1 à 3 mm en surface et sont superficiels.

 

Quel est l’impact de la fissuration par retrait par impact plastique ?

Les fissures ne s’étendent généralement pas jusqu’au périmètre d’une dalle et nuisent rarement à la résistance d’un élément en béton. Ils n’influencent normalement que l’aspect esthétique du béton.

Il est toutefois important de surveiller de près ces fissures car elles peuvent potentiellement constituer une faiblesse dans le béton. Avec le retrait de séchage, le mouvement thermique et/ou le chargement ultérieurs, les fissures peuvent être approfondies, élargies et/ou étendues, ce qui peut éventuellement provoquer la pénétration d'une fissure à travers l'élément en béton. Cette fissure peut entraîner des problèmes d’infiltration d’eau, car elle peut commencer à servir de passage à l’humidité et aux sels dissous. Ce problème peut entraîner la rouille de l’acier d’armature, la détérioration du béton et son effritement s’il n’est pas traité.

 

Comment remédier au retrait plastique ?

 

Dans le béton prédurci : Tant que le béton est encore plastique, la surface peut être travaillée avec des vibrateurs surfaciques pour fermer les fissures tout en veillant à ce que le béton se re-liquéfie pour que les fissures se referment complètement.

 

Dans le béton durci : Lorsqu'elles présentent un problème d'étanchéité à l'eau et/ou de protection de l'acier d'armature, ou que les fissures mesurent 2 mm ou plus, les fissures doivent être comblées avec un enduit exclusif approprié. Les fissures peuvent être découpées en V avec un chasse-fissures en béton et comblées avec un matériau approprié.

En fonction de la profondeur et/ou de la largeur de la fissure, certaines fissures du béton peuvent être réparées au mieux par une injection ciblée d'un matériau approprié adapté au diagnostic de chaque fissure, suivie d'un revêtement de protection en béton approprié. Là encore, l’objectif est de préserver l’intégrité à long terme des éléments en béton.

 

Comment minimiser les fissures dues au retrait plastique ?

Le contrôle du taux d’évaporation de la surface de séchage est la clé numéro un pour éviter les fissures liées au retrait plastique.

1. Humidifier le support et le coffrage et éliminer tout excès d'eau avant de couler le béton.
2. Utilisation d’une quantité suffisante de fibres synthétiques d’acier dans le béton pour aider à compenser l’effet du retrait plastique.
3. Par temps chaud, abaissez la température du béton frais en utilisant de l'eau de gâchage réfrigérée ou en remplaçant une partie de cette eau par de la glace pilée.
4. Installez des freins à vent.
5. Immédiatement après avoir posé le béton, appliquer de l'alcool aliphatique sur la surface. Ce composé de finition à base d'eau contrôle efficacement l'évaporation de l'eau de purge.

 

 

 

3. CONTRACTION THERMIQUE PRÉCOCE

 

Position sur le schéma : G et H

Des fissures dues à une contraction thermique précoce peuvent apparaître dans de grandes sections de béton en raison de la génération excessive de chaleur dans les murs en béton épais et des gradients de température excessifs dans les dalles de béton épaisses.

Les fissures précoces de contraction thermique sont courantes dans les murs en porte-à-faux souvent utilisés dans les réservoirs, les barrages, les réservoirs en béton, les murs de soutènement, les culées de ponts et les sous-sols. Ils sont également courants dans d’autres coulées importantes dépassant les 2 mètres, comme les trottoirs.

L’une des principales causes de fissuration dans le béton jeune est les changements de volume dus à la température et aux variations d’humidité au cours du processus de durcissement.

La fissuration thermique se produit lorsque les températures de différentes parties d'une dalle de béton dépassent une certaine limite. Ces écarts de température existent parce que la  température interne  de la dalle de béton augmente et diminue lentement – ​​en raison de la réaction exothermique du béton – tandis que la  température périphérique  de la dalle se refroidit rapidement en raison de la température ambiante.

 

 

Une différence de température excessive au sein d’une structure en béton ou dans son environnement immédiat entraîne une contraction plus importante de la partie la plus froide du béton que de la partie la plus chaude. Cela entraîne des contraintes supérieures à la résistance à la traction du béton et des fissures thermiques précoces apparaissent.

Les changements dans les conditions de température ambiante d'une température diurne modérée à une température nocturne basse peuvent provoquer un refroidissement rapide de la surface exposée du béton et la contraction est susceptible de provoquer des fissures thermiques.

Si le béton est libre de se contracter sans contrainte, aucune fissuration thermique ne se produira. Cependant, il existe toujours des contraintes internes et externes. Un exemple de retenue externe est le cas où le béton est coulé sur une base préalablement durcie, ou à proximité d'éléments similaires, sans prévoir de joint de dilatation. La retenue interne est l’intérieur chaud du béton, qui se contractera plus tard en refroidissant. En fonction de la différence de température et de la capacité de déformation du béton, les déformations thermiques différentielles peuvent provoquer la formation de fissures de contraction thermique précoces dans le béton.

 

Quel est l’impact d’une contraction thermique précoce ?

À moins que le niveau de tolérance structurelle ne soit dépassé, les fissures précoces formées par une contraction thermique précoce ne sont pas considérées comme affectant la sécurité générale des structures en béton. Cela dit, l’aspect esthétique peut être grandement affecté si les fissures ne sont pas réparées. De plus, si les fissures ne sont pas traitées, elles peuvent entraîner la pénétration d'eau, d'oxygène et de minéraux, ce qui peut entraîner la corrosion de l'acier d'armature, un entretien coûteux et des problèmes potentiels de durabilité.

Bien que les fissures précoces puissent initialement être considérées comme un défaut mineur, il est conseillé aux propriétaires d'immeubles et aux responsables de l'entretien des bâtiments de nommer des entrepreneurs en réparation qualifiés pour réparer correctement ces fissures le plus tôt possible afin de contribuer à prolonger la durée de vie des structures en béton. .

 

Les structures telles que les barrages en béton, les réservoirs, les réservoirs et les toits sont particulièrement menacés . Si des fissures précoces se développent davantage, cela peut affecter la capacité portante de la structure et accélérer la rupture par fatigue.

Les fuites dans les structures en béton peuvent également entraîner la détérioration d’autres actifs du bâtiment.

 

Comment réparer les fissures précoces dues à la contraction thermique ?

 

En béton durci :

Il est préférable de remédier aux fissures à un stade précoce pour aider à protéger l’intégrité et la longévité de l’actif.

En fonction de la profondeur et/ou de la largeur de la fissure, une fissure peut être découpée en V avec un chasseur de fissures en béton et comblée avec un matériau approprié. Certaines fissures du béton peuvent être mieux réparées par une injection ciblée d'un matériau approprié adapté au diagnostic de chaque fissure, suivie d'un revêtement de protection en béton approprié.

L'objet de la réparation étant d'améliorer la durabilité et l'usure de la surface, l'étanchéité et d'éviter le développement d'un environnement corrosif pour l'armature. L’objectif est de garantir que l’intégrité à long terme des éléments en béton ne soit pas compromise.

 

Comment minimiser les fissures précoces dues à la contraction thermique ?

Dans de nombreuses situations, la fissuration précoce par contraction thermique ne peut être évitée, mais elle peut être réduite en évitant une chaleur d'hydratation excessive, en réduisant la contrainte lorsque cela est possible et en utilisant une quantité et une répartition adéquates de renforcement.

1. Sélection appropriée des matériaux et conception du mélange
2. Planification des tailles de coulage, du bétonnage segmentaire, des dimensions et de la géométrie de la structure en béton et de la séquence de construction
3. Tenez compte des conditions environnementales, telles que la température ambiante, la température des éléments voisins, le vent et l'humidité.
4. Réduisez la chaleur en refroidissant le béton avant la mise en place
5. Isoler pour réduire les gradients thermiques
6. Installer les joints de dilatation tôt, le cas échéant
7. Fournir de l'acier d'armature à un espacement optimal afin de contrôler la largeur des fissures.

 

 

4. RETRAIT AU SÉCHAGE À LONG TERME

 

Position sur le schéma : I

Les endroits les plus courants où des retraits de séchage à long terme se produisent sont les dalles de plancher et les murs minces , généralement le long d'un joint inefficace.

Le retrait à long terme du béton dépend d'un certain nombre de facteurs, par exemple la teneur en ciment et en eau, la taille des granulats et le rapport granulats-ciment, l'espacement des aciers d'armature, les fines excessives, l'utilisation d'adjuvants, la composition du ciment, la température, l'humidité et un durcissement inefficace.

La principale cause du retrait du séchage à long terme est due à des joints inefficaces.

 

Quel est l’impact du retrait au séchage à long terme ?

La réduction de volume dans le béton qui se produit principalement en raison de la perte d’humidité après le durcissement du béton est connue sous le nom de retrait de séchage. Le rapport entre l'eau, la quantité et le type d'agrégat et la pâte de ciment sont les principales influences sur l'ampleur du retrait de séchage. Pour minimiser le retrait, il est préférable d'utiliser des granulats rigides en volumes élevés par rapport à la pâte de ciment, car le taux de retrait augmente avec le volume de ciment.

Un rapport eau/ciment plus élevé augmente le niveau de retrait dû à la perte de volume lorsque l’eau s’évapore, donc réduire la teneur en eau dans le mélange de béton contribuera à améliorer le durcissement. Pour minimiser le retrait au séchage, la teneur totale en eau du mélange de béton doit être maintenue aussi basse que possible pour l'application prévue.

Un durcissement efficace joue un rôle important dans la limitation du retrait. Si un durcissement approprié est commencé dès la prise initiale et se poursuit pendant au moins 7 à 10 jours, le risque de retrait par séchage peut être réduit. Lorsque le béton durcit initialement dans un environnement humide, il se produira une certaine expansion qui compensera une partie du retrait ultérieur.

 

Comment réparer les fissures de retrait dues au séchage à long terme ?

 

En béton durci :

En fonction de la profondeur et/ou de la largeur de la fissure, une fissure peut être découpée en V avec un chasseur de fissures en béton et comblée avec un matériau approprié. Certaines fissures du béton peuvent être mieux réparées par une injection ciblée d'un matériau approprié adapté au diagnostic de chaque fissure, suivie d'un revêtement de protection en béton approprié.

 

Comment minimiser le retrait à long terme ?

• Réduire la teneur en eau pour améliorer le durcissement.
• Utiliser du béton avec une ouvrabilité aussi faible que possible.
• Utiliser des adjuvants formulés pour la maniabilité par hydratation afin de compenser la teneur réduite en eau.
• Évitez d'utiliser des adjuvants contenant du chlorure de calcium car ils sont connus pour augmenter le retrait au séchage.
• L'utilisation d'un adjuvant compensateur de retrait ou d'un adjuvant réducteur de fissures améliorera la résistance à la fissuration et réduira le taux de séchage des fissures de retrait.
• Utiliser la plus grande quantité possible de granulats durs et rigides et une plus petite quantité de ciment. Un plus grand volume de granulats rigides réduit le retrait du béton car les granulats assurent des contraintes.
• Éliminez autant que possible les contraintes externes en prévoyant des joints de dilatation le cas échéant.
• Fournir de l'acier d'armature à un espacement optimal afin de contrôler la largeur des fissures.

 

5. FOU

Position sur le schéma : J et K

La fissuration est le développement de fines fissures aléatoires à la surface du béton provoquées par le retrait de la couche superficielle. La fissuration est causée par le dessèchement de la surface du béton, en particulier lorsque la surface a été exposée à une faible humidité, à une température élevée de l'air ou du béton ou à un soleil brûlant pendant la mise en place du mélange de béton.

Les fissures ont généralement la forme de motifs hexagonaux irréguliers ne dépassant pas 50 à 100 mm de diamètre. Ils mesurent rarement plus de 3 millimètres de profondeur et sont plus visibles sur les surfaces surflottées ou talochées en acier.

Les zones les plus courantes susceptibles de se fissurer sont celles contre les coffrages imperméables sur du béton « apparent » et/ou là où des mélanges riches ont été utilisés. Des fissures sont également constatées sur les dalles de béton talochées en raison d'une truelle excessive et/ou d'un mauvais durcissement.

Hormis l’apparence, les fissures de fissuration n’affectent généralement pas l’intégrité structurelle du béton, mais peuvent conduire à une détérioration ultérieure du béton.

 Quel est l’impact du fou ?

De nombreuses fissures de folie ne sont visibles que lorsque la surface est mouillée et commence à sécher. Hormis l’apparence, les fissures de fissuration n’affectent pas beaucoup la résistance ou la durabilité du béton tant qu’il n’y a pas d’intrusion d’eau, ce qui pourrait entraîner une détérioration ultérieure du béton.

 Comment remédier à la folie ?

 En béton durci :

Un revêtement protecteur tel que de l'époxy, un revêtement hydrofuge pénétrant « invisible » d'aspect sec ou d'autres types de produits de resurfaçage haute performance peuvent être appliqués pour rectifier l'apparence de la surface du béton et contribuer à améliorer la durée de vie.

 Comment minimiser la folie ?

• Pour produire du béton de haute qualité et minimiser les fissures, commencez à durcir le béton dès que possible. Améliorer le durcissement et la finition. Un apport continu d’humidité dans le béton aidera à prévenir l’apparition de fissures à la surface du béton.
• La surface doit être maintenue humide soit en l'inondant d'eau, soit en la recouvrant d'une couverture retenant l'humidité, telle qu'une couverture de durcissement en toile de jute humide, et en gardant le béton humide pendant au moins 3 jours.
• Utilisez du béton à air occlus conçu pour produire la résistance requise sans saignement ni ségrégation excessifs.
• Utilisez du béton à faible affaissement, car un béton à affaissement plus élevé peut entraîner une ségrégation, ce qui peut également entraîner une couche de surface faible.
• L’entraînement de l’air contribue à réduire le taux de saignement du béton frais et réduit ainsi le risque de fissuration.
• Évitez les fortes différences d’humidité entre la surface du béton et l’intérieur du béton.
• Évitez d'utiliser des mélanges de finition riches, pas plus riches que 1:3.
• Ne pas saupoudrer ou trueller du ciment sec ou un mélange de ciment et de sable fin sur la surface du béton plastique pour absorber l'eau de ressuage. L'eau de purge peut être éliminée en faisant glisser un tuyau d'arrosage sur la surface.
• Ne réaliser aucune opération de finition tant que de l'eau de purge est présente en surface.

  

6. CORROSION DES RENFORTS

 

Position sur le schéma : L et M

Emplacements communs

L'un des endroits les plus courants où l'on peut constater la corrosion des armatures est celui des poteaux et des poutres , la cause principale étant le manque d'enrobage de béton pour protéger les armatures et/ou un béton de mauvaise qualité.

 

Les armatures corrodées sont également courantes dans les bétons préfabriqués plus anciens, où un excès de chlorure de calcium a été ajouté au mélange de béton pour accélérer le durcissement du béton.

Lorsque le béton est renforcé avec la résistance à la traction fournie par les tiges d'acier d'armature, le matériau composite résiste non seulement à la compression, mais également à la flexion et à d'autres actions de traction.

Le pH (alcalinité) élevé du béton forme un film passif à la surface des tiges d'armature en acier encastrées et agit comme un bouclier protecteur qui empêche ou minimise la corrosion. La réduction du pH du béton par carbonatation ou par la pénétration de chlorures (sel), qui sont les causes les plus courantes de corrosion du béton, entraîne la dégradation du film passif de l'acier. La rouille commence à se former sur l'acier d'armature non protégé.

L'accumulation de corrosion provoque des contraintes de traction à mesure que l'épaisseur augmente. La pression amène le béton à former des fissures à proximité de l'acier qui, avec le temps, entraîneront des fissures plus étendues à mesure que la rouille s'accumule jusqu'à ce que le béton commence à se détacher des barres d'acier d'armature (écaillage du béton) et expose les tiges d'acier d'armature corrodées.

 

 

Les structures en béton armé se dégradent avec le temps et l'exposition à l'environnement, en particulier si cet environnement contient des sels.

La réduction de l'alcalinité du béton, soit par carbonatation , soit par la pénétration de chlorures (sels), sont les causes les plus courantes de corrosion du béton.

 

Trois conditions doivent exister pour que l’acier d’armature se corrode :

• La passivation de l'acier doit avoir été détruite par des chlorures ou par carbonatation
• La présence d'humidité comme électrolyte
• La présence d'oxygène

 

 

Ions chlorure

L'exposition du béton armé aux ions chlorure (sels présents dans l'air et l'eau) est la principale cause de corrosion prématurée des armatures en acier. L'intrusion d'ions chlorure, présents dans les sels en suspension dans l'air et dans l'eau de mer, dans le béton armé peut provoquer la corrosion de l'acier si de l'oxygène et de l'humidité sont également disponibles pour entretenir la réaction. Les chlorures dissous dans l’eau peuvent s’infiltrer à travers le béton sain ou atteindre l’acier par les fissures. La protection alcaline apportée par le béton à l'acier se brise, favorisant la corrosion.

Les adjuvants contenant du chlorure peuvent également provoquer de la corrosion.

 

Carbonatation

La carbonatation est un processus à action lente qui peut entraîner un renforcement de la rouille. La carbonatation se produit lorsque le dioxyde de carbone de l'air pénètre dans le béton et réagit avec les hydroxydes, tels que l'hydroxyde de calcium, pour former des carbonates de calcium en présence d'eau. La valeur réduite du pH commence à briser le film de passivation du béton, ce qui entraîne la corrosion de l'acier d'armature.

La corrosion induite par la carbonatation se produit souvent sur les zones des façades de bâtiments exposées aux précipitations, à l'abri du soleil et présentant une faible couverture de béton sur l'acier d'armature.

 

 

Quel est l’impact de la corrosion des armatures ?

La corrosion de l’acier d’armature et d’autres métaux incorporés est de loin la principale cause de vieillissement prématuré, de détérioration et de problèmes de durabilité du béton.

Pour que l’acier d’armature se corrode, la couche d’oxyde passive sur l’acier doit se briser. Si l'enrobage de béton qui protège l'acier d'armature est endommagé et que la liaison entre le béton et la barre d'armature en acier est rompue, la couche passive de l'acier se brisera et la corrosion active de l'acier commencera.

Lorsque l’acier se corrode, la rouille qui en résulte occupe un volume plus important que l’acier. Les barres d’armature en acier corrodées peuvent s’étendre jusqu’à huit (8) fois le volume de l’acier d’origine. Cette expansion crée des contraintes de traction dans le béton, endommageant le béton environnant, provoquant le développement de fissures, de délaminage et d'effritement.

La corrosion de l'acier d'armature entraîne une résistance réduite des barres d'acier qui, en fonction de la gravité, peut affecter négativement la capacité portante et la durée de vie du béton.

 

Il y a deux problèmes de sécurité à prendre en compte si la corrosion est présente et laissée non traitée pendant une longue période :

• Béton meuble tombant sur les piétons, les véhicules et autres actifs.
• Risque d'effondrement dû à une réduction de la capacité de charge.

 

Comment remédier à la corrosion des armatures ?

 

Une méthode typique de processus de réparation du béton :

1. Cassez le béton insalubre et exposez l'acier d'armature jusqu'à ce que du béton sain soit trouvé et nettoyez l'acier d'armature non corrodé.
2. Sciez le périmètre de la zone de réparation pour éliminer les bords en plumes.
3. Ciselez le béton autour de l'acier d'armature. Préparez les substrats – y compris l’élimination de toute corrosion. Rétablissez l’acier d’armature et/ou ajoutez-en davantage si nécessaire.
4. Une fois l'enlèvement du matériau terminé, un apprêt pour béton et un inhibiteur de rouille sont appliqués sur l'acier avant de le remettre en état avec un mortier de réparation à retrait compensé à forte épaisseur. Un coffrage peut être érigé pour fermer la cavité avant d'installer les produits de réparation.
5. Notre recommandation est que le traitement du cancer du béton devrait intégrer un système d'étanchéité/intempéries approprié dans le cadre d'une solution complète, sinon cela risque de compromettre la durée de vie de la solution de réparation, car la cause sous-jacente est susceptible de continuer à affecter la structure, en fonction du situation.

 

Comment minimiser la corrosion des armatures ?

• La première défense contre la corrosion des armatures consiste à compacter correctement le béton autour de l’acier d’armature avec du béton de qualité en couche épaisse.
• Les barres d'armature et les treillis doivent être placés de manière à laisser suffisamment d'espace entre les barres pour placer et compacter le béton.
• Créez un lien fort entre le béton et l’armature. Cela permet aux efforts de traction d'être transférés au renfort, réduisant ainsi la largeur des fissures.
• Pour permettre d’obtenir une adhérence solide, l’acier d’armature doit être propre, exempt de rouille écailleuse, de saleté et de graisse.
• Minimisez le rapport eau-ciment, compactez et durcissez bien le béton. Plus le rapport eau/ciment est faible, plus la perméabilité du béton est faible. Le béton à faible perméabilité résiste mieux à la pénétration de l’eau.
• Pour aider à protéger le béton contre la corrosion, appliquez un système de revêtement protecteur de qualité sur la surface finie pour empêcher l'eau de pénétrer dans le béton et maintenir l'étanchéité des joints.

 

 

7. RÉACTION ALCALI-AGRÉGAT (AAR)

 

Position sur schéma : N

La réaction alcaline – agrégat  fait référence à une  réaction d’expansion destructrice  au sein du béton qui se produit sur une longue période (plus de 5 ans) dans le béton. Il y a trois conditions qui doivent toutes être présentes pour favoriser l'AAR, à savoir : la silice réactive dans l'agrégat, une alcalinité et une humidité significatives.

 

La réaction alcali-agrégat (AAR) se présente sous deux formes :

• Réaction alcali-silice (ASR)
• Réaction alcali-carbonate (ACR)

L'ASR est la forme la plus courante de réaction alcali-granulat (AAR) dans le béton.

 

Réaction alcali-carbonate (ACR)

La réaction alcali-carbonate (ACR) est un phénomène très rare dans le béton. Lorsque la réaction alcaline-carbonate (ACR) se produit dans le béton, cela est dû à la recristallisation de la roche dolomitique ou du calcaire dolomitique, qui sont associés à une expansion provoquant la détérioration du béton.

L'utilisation d'agrégats de certaines roches dolomitiques est normalement évitée car elles ne conviennent pas comme agrégats dans le béton pour d'autres raisons que la réaction alcali-carbonate.

 

Réaction alcali-silice (ASR)

Certains granulats contenant de la silice sous forme vitreuse (dioxyde de silicium non cristallin) réagissent avec les hydroxydes alcalins présents dans le béton. Lorsque le dioxyde de silicium non cristallin (provenant principalement du ciment Portland) réagit avec l'hydroxyde alcalin présent dans le béton ou avec les alcalis présents dans l'environnement comme les embruns ou les eaux souterraines, la réaction forme un gel alcali-silicate qui gonfle en absorbant l'humidité du la solution poreuse de ciment environnante dans le béton ou de l'environnement. Au fil du temps, l’expansion du gel provoque la fissuration du béton. Ce processus d’expansion peut prendre de 5 à 20 ans avant que la fissuration n’entraîne finalement la rupture de la structure en béton.

 

 

Les réactions alcali-silice (ASR) dans  le béton ont lieu entre la pâte de ciment hautement alcaline   et le dioxyde de silicium non cristallin, présent dans certains  granulats généralement utilisés aux États-Unis et au Canada.

L'ASR n'est pas aussi courant en Australie , bien que l'ASR ait été signalée dans certaines parties de l'Australie, de Perth au nord du Queensland, à Victoria et au sud de la Tasmanie, dans des quais, des ponts, des réservoirs et d'autres structures, en particulier dans les structures où du béton à haute résistance était utilisé. L’idée est que dans le béton à haute résistance, l’humidité est plus susceptible d’être retenue dans le béton et, comme il y a moins de vides internes permettant au gel alcali-silice de se dilater, l’expansion est plus susceptible de provoquer des fissures.

Les endroits les plus courants où les réactions alcali-silice (ASR) se produisent sont les endroits humides , car une humidité suffisante doit être présente pour que la réaction ait lieu.

Les zones typiques où la réaction alcali-silice (ASR) se produit sont celles où les structures en béton telles que les piliers et les ponts sont proches de la ligne de flottaison ou dans un plan ou de l'eau. D'autres zones communes sont les murs de soutènement, les barrages, les joints et les bords des chaussées, les structures routières, les barrières médianes ou les colonnes soumises à l'action capillaire.

 

 

Quel est l’impact de la réaction alcali-agrégat ?

La détérioration des structures en béton due à la réaction alcali-granulats (AAR) n'est pas répandue en Australie. Cependant, des fissures dans des ponts en béton dans le nord du Queensland ont été identifiées comme étant causées par la réactivité alcaline-silice (ASR), ainsi qu'un barrage à Victoria et un pont à Perth.

La réactivité alcali-silice (ASR) est un problème de durabilité qui peut entraîner une détérioration prématurée des structures en béton. Le gonflement provoqué par la réaction conduit progressivement le béton à se fissurer. Une expansion continue peut provoquer de graves fissures pouvant entraîner des problèmes structurels majeurs à l’avenir.

 Comment la réaction alcali-agrégat peut-elle être corrigée ?

 Une fois l’AAR démarrée, il est très difficile de l’arrêter tant que l’humidité est encore présente.

Très peu de méthodes sont disponibles pour atténuer les dommages supplémentaires dans les structures en béton déjà affectées par l'expansion et la fissuration induites par l'ASR, mais certaines méthodes ont montré un certain succès dans le ralentissement de l'ASR en cours.

 Pour contribuer à prolonger la durée de vie de la structure en béton et à ralentir les effets de l'ASR, nous recommandons les méthodes suivantes :

• Réparer les fissures existantes pour minimiser l’expansion future et éviter la pénétration d’humidité
• Sceller les fuites
• Appliquer un scellant ou un revêtement imperméabilisant approprié pour limiter les infiltrations d'eau et aider à réduire l'humidité interne de la structure en béton et ainsi réduire la dilatation des éléments de la structure.
• Assurer un drainage efficace
• Réparer ou remplacer le béton affecté par l'ASR et la structure affectée, le cas échéant
• L'application du composite polymère renforcé de fibres de carbone (CFRP) a montré des effets prometteurs sur le renforcement structurel du béton endommagé par l'ASR. (Réf. études réalisées par l'Université USQ du sud du Queensland)
• Il est recommandé d'estimer le coût de la réparation et de le comparer avec la durée de vie restante estimée après la réparation.

 

Comment minimiser la réaction alcali-agrégat ?

• Il est recommandé de ne pas utiliser d'agrégats sensibles à la réaction alcaline-carbonate (ACR) dans le béton.

• La réaction alcali-silice (ASR) peut être contrôlée à l’aide de certains matériaux cimentaires supplémentaires.
• Utilisez du ciment Portland à faible teneur en alcali ou incorporez de la pouzzolane dans les mélanges de béton.
• L'utilisation de pouzzolanes dans le mélange de béton en remplacement partiel du ciment peut réduire le risque d'apparition d'ASR car elles réduisent l'alcalinité.
• Ajoutez des matériaux cimentaires supplémentaires tels que des cendres volantes, des scories ou de la fumée de silice ; ou des mélanges de lithium.
• Pour aider à protéger la structure en béton, appliquez un revêtement protecteur de qualité et un système de scellement des joints sur la surface finie.

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RÉPARATION DES FISSURES DE RETRAIT

 Pour réussir, les procédures de réparation à long terme doivent s’attaquer aux causes des fissures ainsi qu’aux fissures elles-mêmes.

Les réparations des structures en béton doivent être entreprises avec les conseils d'un professionnel qualifié et agréé. Des techniques de réparation inappropriées peuvent entraîner des dommages plus importants ultérieurement. La réparation des structures en béton massif dépendra de la largeur et de la profondeur des fissures, si elles sont dormantes ou actives et des conditions de service de la structure.

 Les fissures identifiées comme étant petites et fines (moins de 0,3 mm de largeur) sont généralement considérées comme acceptables dans le cadre d'un tassement mineur. Cependant, une fissure doit être inspectée et diagnostiquée pour classer la gravité de la fissure, la cause de la fissure, s'il s'agit d'une fissure dormante ou active afin de déterminer la méthode de réparation la plus efficace.

Les fissures de 0,3 mm ou plus posent un problème de durabilité et d'étanchéité.

 Le résultat souhaité de la réparation des fissures dans le béton

Une fois que la cause et l’importance de la fissuration du béton ont été diagnostiquées par un inspecteur qualifié et agréé, il est important de suivre des méthodes de réparation précises. Les méthodes de réparation sélectionnées sont basées sur une évaluation de la fissure et du ou des objectifs de réparation.

Objectifs de réparation des fissures du béton :

• Restaurer ou augmenter la résistance et la durabilité
• Maintenir et améliorer la durée de vie de la structure en béton grâce à l'utilisation de produits de qualité et performants pour améliorer la densité, l'abrasion, la résistance aux produits chimiques et aux acides.
• Améliorer les performances fonctionnelles
• Assurer l'étanchéité
• Améliorer l'apparence de la surface du béton
• Prévenir le développement d'un environnement corrosif pour le renforcement

 

Réparations avant durcissement du béton

Le retrait plastique / tassement plastique peut être réparé à l'état plastique en retravaillant la surface du béton à l'aide de vibrateurs de surface pour fermer les fissures sur toute leur profondeur, puis complété par une finition de surface. Un timing minutieux est essentiel pour garantir que le béton se re-liquéfie sous l'action du vibrateur et que les fissures se referment complètement. Si seulement une nouvelle truelle est effectuée, elle peut simplement former une peau (qui peut se fracturer avec un retrait ultérieur, des impacts thermiques ou dus à la circulation) sur les fissures mais ne pas les fermer. 

Réparations après durcissement du béton

La clé d'une réparation réussie des fissures est de comprendre les causes des fissures et également de savoir si les fissures sont latentes ou actives .

Réparation des fissures dormantes – Les fissures dormantes sont stables et les mouvements futurs ne sont pas anticipés ou, en d’autres termes, il est peu probable qu’elles s’ouvrent, se ferment ou s’étendent davantage. Les fissures causées par le retrait de séchage et le retrait thermique seront des fissures actives au début mais peuvent éventuellement se stabiliser et devenir dormantes.

Les fines fissures peuvent ne pas nécessiter de réparation, mais elles peuvent s'avérer être un problème de durabilité futur. Nous recommandons de les sceller en installant un revêtement collé ou un traitement de surface comme revêtement protecteur. (Si la fine fissure n'est pas dormante, nous vous recommandons de la couper en V et de la sceller avec un matériau d'étanchéité approprié pour s'adapter au mouvement potentiel). Ces traitements aideront à protéger le béton de la pénétration d’eau et d’autres influences environnementales destructrices.

Les fissures plus larges peuvent être colmatées par des résines époxy, polyuréthane ou acrylique suivies d'un revêtement ou d'une membrane protectrice. 

Réparation des fissures actives/non dormantes : – Les fissures actives/dynamiques/actives du béton devraient connaître davantage de mouvement et de croissance. Les fissures peuvent résulter d’un tassement continu des fondations ou agir comme des joints de contraction et de dilatation.

Ces fissures doivent être traitées comme s’il s’agissait de joints mobiles et la réparation doit tenir compte du mouvement potentiel anticipé. Couper en V le long de la fissure, puis le sceller avec un matériau d'étanchéité approprié permettra le mouvement et protégera contre une expansion supplémentaire de la fissure et une éventuelle infiltration d'eau.

Les fissures actives/dynamiques/vivantes peuvent être réparées efficacement par une injection de polyuréthane à haute pression, qui peut être suivie de l'installation d'un joint d'étanchéité et d'un revêtement ou d'une membrane protectrice. 

Réparation par injection de fissures dans le béton

Quand utiliser l’époxy

Selon les exigences spécifiques du travail, la réparation des fissures par injection d'époxy peut restaurer l'intégrité structurelle et réduire la pénétration de l'eau à travers les fissures du béton mesurant 0,05 mm de largeur ou plus.

La résine époxy à faible viscosité est principalement utilisée pour la réparation de fissures structurelles lorsque des mouvements futurs ne sont pas anticipés (fissures dormantes). Si une fissure est sujette à des mouvements ultérieurs, une réparation avec une résine époxy peut ne pas convenir.

Une autre chose à considérer est que les résines époxy peuvent avoir des difficultés à prendre et à développer la résistance souhaitée en présence d'eau, à moins que la résine époxy ne soit conçue pour tolérer l'eau pendant le processus de durcissement.

Quand utiliser le polyuréthane

Les résines polyuréthane sont excellentes pour sceller les fissures humides et fuyantes et les fissures qui sont des fissures non dormantes/actives. Cette option de réparation permet de colmater les fuites d’eau et consiste à injecter sous pression une résine très réactive à l’eau dans les fissures. Le produit réagit rapidement avec l'eau, chassant l'eau présente dans la fissure et commence à mousser et à se dilater, remplissant toute la fissure, ce qui entraîne une forte liaison avec le béton et un joint imperméable flexible empêchant de futures fuites d'eau. Cette réparation est une réparation permanente et fonctionne avec des fissures actives ou dormantes. L’avantage de l’injection de fissures en polyuréthane est qu’elle est solide et qu’elle offre une certaine flexibilité pour le mouvement des fissures. 

CONCLUSION 

Les fissures dans le béton sont courantes et se développent lorsque les contraintes exercées sur le béton dépassent sa résistance. Les fissures sont souvent causées par le retrait normal du béton lors du durcissement et du séchage. Les fissures dans le béton peuvent aller d'une fissure non structurelle et inesthétique à une fissure préjudiciable à l'intégrité structurelle et à la sécurité d'un bâtiment.

D'une manière générale, même si la plupart des types de fissures n'affectent pas la stabilité ou la durabilité structurelle, l'identification de l'état d'une fissure est d'une importance cruciale . Identifier de quel type de fissure il s’agit et comment elle s’est produite aidera à déterminer les réparations nécessaires.

Les fissures non structurelles n’ont pas d’impact sur l’intégrité et la résistance de la structure en béton, mais affectent l’esthétique de la structure. Néanmoins, s’ils ne sont pas traités, ils peuvent devenir problématiques car ils peuvent servir de passage pour la pénétration des matériaux dans la structure en béton. Les fissures de 0,3 mm ou plus posent un problème de durabilité et d'étanchéité. Cela peut entraîner une détérioration du béton, affectant sa résistance et sa durabilité.

Dans cet article, nous avons discuté des types de retraits, des fissures qui en résultent, des mesures préventives et des méthodes de réparation. La sélection et l'utilisation de matériaux appropriés et de bonnes pratiques de construction réduisent l'apparition de retraits et de fissures qui en résultent, améliorant ainsi la durée de vie et réduisant le coût du cycle de vie des structures en béton.

Nos professionnels sont prêts à intervenir à tout moment : 

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