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1 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 1 Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz selon le principe 1 de la norme EN 1504-9 14 novembre 2012 FEREB Kris Goyvaerts Sika SA

2 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9 Pourquoi Protéger? Une grande partie des dommages au béton est due à la pénétration de substances nocives dans le béton, y compris les liquides et les gaz. Principe 1 selon la norme EN 1504-9 traite de la prévention de l'intrusion et contient des méthodes pour réduire la perméabilité du béton et la porosité des surfaces en béton. Les méthodes décrites dans le Principe 1 de la norme EN 1504-9 sont la protection finale de la surface du béton et sont généralement précédées par une réparation du béton selon la norme EN 1504. 2

3 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9 Les causes d’endommagement du béton: Cycles gel-dégel: L’eau présente dans le béton gonflera avec le gel. Cette expansion (9%) cause une désintégration qui est néfaste pour la qualité du béton Réaction Chimique Plusieurs éléments chimique peuvent attaquer la qualité du béton. Les sulfates qui pénètrent dans le béton peuvent réagir avec les aluminates dans le ciment. L’ettringite qui est formée est néfaste pour le béton et provoque des fissurations. Le béton n'est pas résistant aux acides. La structure du ciment va se dégrader ce qui provoque la détérioration de la cohésion du béton avec une décomposition complète par la suite. 3

4 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9 Les causes d’endommagement du béton Chlorures La présence de chlorures dans le béton va affecter la passivité de l’armature indépendamment de l’alcalinité du béton. Le risque de corrosion est directement proportionnelle à la teneur en chlorures dans le béton. Pour initier la formation de rouille la présence d’eau et d’oxygène sont nécessaires autour de l’armature. La corrosion sous forme de piqûres (pitting) est expansive, ce qui provoque un vieillissement accéléré Réaction alcali-silice Le ciment Portland contient souvent une certaine quantité d’alcalis (Na2O, K2O). Ces alcalis peuvent réagir en présence d’eau avec les acides dans les granulats. Le produit de cette réaction chimique attire l’eau et un gel alcali-silice se forme. Ce gel, très expansif, causant des contraintes internes locales provoque des fissurations. Ceci est très destructif pour la structure du béton. 4

5 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9 Les causes d’endommagement du béton : La carbonatation Les dommages les plus courants au béton sont causés par la carbonatation. C’est une réaction où le dioxyde de carbone (CO 2 ) de l’atmosphère pénètre dans le béton et réagit avec l’hydroxyde de calcium du ciment.Le produit de cette réaction est du carbonate de calcium. Cela réduit l'alcalinité du béton de sorte que la couche de passivation protectrice autour de l'armature est attaquée. En présence d'eau et d’oxygène l’armature va se corroder (rouiller). Cette réaction expansive provoque des fissures dans le béton, qui à son tour accélère la destruction de la structure. La carbonatation est extrêmement active avec une humidité relative comprise entre 40 en 75%. Au-dessous de 40% le taux d’humidité est insuffisant pour initier la corrosion. Au-dessus de 75%, l‘apport de dioxyde de carbone(CO2) est généralement insuffisant. 5

6 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9 6 Endommagement du béton Endommagement du béton par la corrosion des armature s Mécanique Chimique Physique Impact Surcharge Tassement Explosion Vibration ASR substances agressives (sulfates, sels, eaux douce Réaction biologique Cycles gel- dégel Réaction thermique Sels de déverglacage Retrait Erosion/Usure Carbonatation Courants dérivé s Accélérateur de corrosion Environnement Ajouts pendant le mélange Chlorides Autres

7 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem L’influence du gel-dégel sur la structure d’un parking 7 Quelques exemples d’endommagement du béton Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

8 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Attaque chimique, dégradation par des acides et de l’eau douce (dèlavement). Réaction d’échange par sels; réaction expansive avec des sulfate et des réaction alkali-silica (et la corrosion de l’armature qui en résulte) 8 Quelques exemples d’endommagement du béton Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

9 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Les effets néfastes de la corrosion des armatures causée par l'intrusion des chlorures provenant des sels de déverglaçage 9 Quelques exemples d’endommagement du béton Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

10 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Endommagement du béton par ASR 10 Quelques exemples d’endommagement du béton Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

11 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Endommagement du béton par la carbonatation. 11 Quelques exemples d’endommagement du béton Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

12 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 12 Endommagement du béton Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9 Béton et gel l'eau de dégivrage glace sel 1. Les sel se dissolvent, la glace fond (réaction endotherme) => refroidissement brusque de la surface => contraintes de traction, fissuration glace 2 l’eau dans les fissures gel => Dilatation réduite => Fissuration, délaminage, …

13 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 13 Endommagement du béton Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9 1. Larges capillaires (béton nouveau, béton de qualité moyenne) saturés en eau 2. Gel soudain: délaminage

14 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 14 Corrosion de l’armature Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9 Le béton et des produits agressifs Chlorures Origine: externe : - eau de mer - air de la mer - sels de déverglace Interne: - granulat de mer - accélérateurs : Oxygène eau Piqûres Préservation/Protection - E/C - Sur-dimensionner la couverture de béton - Revêtement (coating) Fissure, Large cappilaire

15 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 15 Endommagement du béton Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9 Origine: - pluies acides - Produits chimiques - Produit fermentés venant de fruits, légumes lait,….. - Eaux usées ménagères industrielles Acide sel Dépôt de sel (couche protectrice) l'eau stagnante eau courante Erosion accellérée Préservation/Protection - E/C - Sur-dimensionner le béton - Revêtement (coating) Le béton et des produits agressifs Acides

16 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 16 Endommagement du béton Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9 Orinige: - Eau de mer - Eaux souterraines avec sulfates, engrais Préservation/Protection - E/C - Ciment HSR - Dosage ciment plus élevé - Revêtement (coating) Le béton et des produits agressifs Sel de Candlot Expansion

17 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 17 Endommagement du béton Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9 Béton et réaction alcali - silice Origine: Les 3 conditions doivent être remplies en même temps 1. Environnement humide 2. Granulats réactifs 3. Haute teneur en alcali Préservation/Protection - béton compact - Ciment LA - Granulat non réactif (contrôle par un labo specialisé) eau alcalis silice Formation de gel fissuration expansion

18 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 18 Corrosion de l’armature Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9 Carbonatation Air Eau chause libre calcaire Cappilaire Front de carbonatation

19 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 19 Corrosion de l’armature Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9 Carbonatation corrosion de l’armature Oxygène + Eau Passivation (ciment hydraté = milieu basique Evolution de la carbonatation Début de corrosion Risque plus élevé avec: - Recouvrement de béton mince - Porosité du béton (rapport E/C élevé - Densité insuffisante du béton Formation de rouille (= réaction expansive) => fissures, dégradation, éclatement Cappilaires

20 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Méthode 1.1 Imprégnation hydrophobe: Traitement de la surface en béton, afin d’obtenir une surface étanche. Les pores et le réseau capillaire ne sont pas remplis mais seulement pontés par un matériau répulsif pour l’eau (hydrophobe). 20 Principe 1 selon la EN 1504-9 Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

21 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Méthode 1.2 Imprégnation: Traitement de la surface afin de diminuer la porosité et de la renforcer. Les pores et capillaires sont partiellement ou totalement remplis, ce qui les bloque contre la pénétration d’agents agressifs 21 Principe 1 selon la EN 1504-9 Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

22 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Méthode 1.3 Coating: Revêtement de surface afin d’améliorer la surface du béton augmenter ces performances et sa résistance contre certaines influences extérieures 22 Principe 1 selon la EN 1504-9 Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

23 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Méthode 1.4 Coller des bandes en surface: Colmatage superficiel des fissurations au mayen d’un materiau approprié pour la prévention de pénétration des agents agressifs dans le béton. 23 Principe 1 selon la EN 1504-9 Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

24 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Méthode 1.5 Colmatage des fissures : Colmatage et scellement des fissures afin d’éviter l’intrusion de produits néfastes. Fissures inerte - Dues par exemple à un retrait initial, ces fissures doivent être traitées, réparées et colmatées avec un produit adéquat 24 Principe 1 selon la EN 1504-9 Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

25 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Méthode 1.6 Transformation des fissures en joint: Pour remédier au mouvement des fissures, on crée un joint dont la largeur et al position sont étudiées pour absorber ce mouvement. Les fissures (joints) doivent être ensuite colmatées ou recouvertes avec un produit élastique ou flexible adéquat 25 Principe 1 selon la EN 1504-9 Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

26 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Méthode 1.7 Installation de panneaux: Protection de la surface en béton avec des panneaux externe. Les panneaux ou un revêtement externe similaire protège la surface en béton contre des intempéries et l’infiltration d’agents agressifs 26 Principe 1 selon la EN 1504-9 Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

27 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem Méthode1.8 Application de membranes: Par l’application d’une membrane préformée ou d’une membrane liquide sur la surface du béton, elle sera complètement protégée contre les attaques ou les pénétrations d’agents agressifs 27 Principe 1 selon la EN 1504-9 Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

28 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 28  Imprégnations résistantes à l’eau: Surface imperméable, pore ouvert Silane, siloxane: gel (séchage rapide) Surtout pour surfaces verticales Objectif: Moins d’absorption d’eau Moins de diffusion de chloride Meilleure résistance chimique Contre ASR Moins d’encrassement Durée de vie limitée, pas de inhibition de carbonatation Sikagard 700S Sikagard 706 Thixo Siakgard 705 L Méthode 1.1 selon la EN1504-9 ‘Imprégnation hydophobe’ Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

29 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 29  Imprégnation bouche pore (remplissage partiel): Porosité réduite– Surface renforcée Objectif: Réduction d'absorption capillaire Surface renforcé Inhibition de carbonatation Anti-grafitti Contre ASR Méthode 1.2 selon la EN 1504-9 ‘Imprégnation’  Purigo sol  Purigo 5S Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

30 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 30  Revêtements (Coatings): Filmogène, remplissage des pores limitée, protection, égalisation, esthétique … Une ou plusieurs couches Epaisseur d’une couche: Minimale: comme protection Maximale: perméabilité à la vapeur Objectif: Inhibition de carbonatation Limiter la pénétration d’eau (gel, ASR, acides, chlorures …) Limiter la rapidité de corrosion (moins d’humidité) Pontage des fissures (classes) Protection contre les produits chimiques Raison esthétique (couleur, motif) Autre (grafitti, anti poussière, lavable, …) Sikagard Monolastex Méthode 1.3 selon la EN 1504-9 ‘Coatings’ Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

31 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 31  Bandes:  L'étanchéité des joints de dilatation- construction- et des joints de raccordements.  Objectif:  Pontage des fissures  Résistant contre des influences chimiques  Résistant aux intempéries  Sikadur Combiflex Méthode 1.4 selon la EN 1504-9 ‘Coller des bandes à la surface’ Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

32 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 32  Colmatage de fissures:  Collage structurelle  Etanchéité  Objectif:  Haute résistance mécanique (époxy)  Étanche (époxy)  Injection de micro fissure  Résistance Chimique  …  Sikadur-52 injection  Sika Injection 201 Méthode 1.5 selon la EN 1504-9 ‘Colmatage de fissures’ Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

33 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 33  Etanchéité flexible de joints  Objectif:  Haute résistance à l’allongement  Etanche (pas sous pression hydrostatique)  Bonne résistance aux intempéries et au vieillissement.  Gamme Sikaflex PU en AT  … Méthode 1.6 selon la EN 1504-9 ‘Transformation des fissures en joints’ Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

34 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 34  Panneaux:  Protection de la surface en béton avec des panneaux  Objectif:  Protection contre l’infiltration d’agents agressifs  Protection contre la dégradation  Sika Tack panel… Méthode 1.7 selon la EN 1504-9 ‘Installation de panneaux’ Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9

35 Construction Bron: Technische voorlichtingsnota 231 WTCB & ABC van cement en beton Febelcem 35  Membrane:  Protection du béton par l’application d’une membrane liquide ou préfabriquée (polyurea,TPO, FPO,)  Objectif:  Etanchéité  Résistance chimique  Moins de diffusion de chlorures  Pontage de fissures  Inhibition de carbonatation  Perméable à la vapeur d’eau…  Sikalastic, Sikaplan Méthode 1.8 selon la EN 1504-9 ‘L’application de membranes’ Protection du béton contre l’intrusion de liquides et de gaz (CO2, H2O, chlorures,…) selon le principe 1 de la norme EN 1504-9