Étude des mécanismes et de la cinétique de l'autocicatrisation dans des mortiers cimentaires fissurés

Abstract

L'étude vise à mieux comprendre l'influence du rapport E/C (eau sur ciment), de l'ouverture de la fissure, de l'âge de la fissuration et de la fréquence des mesures sur la cinétique et les mécanismes à l'origine de la formation des produits de cicatrisation dans le volume d'une fissure. Trois types de mortiers (E/C = 0,35, 0,45 et 0,60) ont été soumis à une fissuration contrôlée à 28 jours et à 6 mois, à l'aide d'un coeur expansif. Pour chaque type de mortier, trois catégories de fissures ont été créées (50 [micro]m « 15 [micro]m, 105 [micro]m « 15 [micro]m, 220 [micro]m « 40 [micro]m). La cinétique de l'autocicatrisation est évaluée à l'aide d'une cellule de perméabilité qui permet de mesurer l'évolution, au cours du temps (2 types des mesures : 1, 3 et 5 mois de conservation à 23[degrés]C et 100% H.R. et 5 mois de conservation dans les mêmes conditions), du débit d'air dans le volume d'une seule fissure.L'autocicatrisation a été quantifiée par ses effets sur les débits relatifs et les ouvertures apparentes relatives exprimées en pourcentage des valeurs initiales mesurées immédiatement après la fissuration. Les ouvertures et les débits relatifs baissent très rapidement durant le premier mois, mais la baisse subséquente (entre 1 et 5 mois) est beaucoup plus faible. Les résultats ont montré que le rapport E/C et l'ouverture initiale de fissure avaient un effet relativement faible sur la quantité de produits d'autocicatrisation dans la fissure. Les effets de l'autocicatrisation sur la baisse du débit d'air sont plus marqués pour des petites fissures (< 105 [micro]m).L'âge de la fissuration et la fréquence des mesures ont un effet relativement faible sur la cinétique d'autocicatrisation, à part pour des grosses fissures (>220 [micro]m). Pour ce type de fissure, l'autocicatrisation est plus importante quand l'âge de la fissuration augmente et que la fréquence des mesures diminue. La refissuration de certaines éprouvettes a permis de montrer qu'une fissure autocicatrisée a encore un potentiel de cicatrisation après une deuxième fissuration. Un MEB (microscope électronique à balayage) a été utilisé pour analyser les produits d'autocicatrisation à 5 mois. Les observations au MEB ont montré la présence de calcite, d'ettringite, de chaux et de C-S-H et ont confirmé que la carbonatation était le mécanisme principal de l'autocicatrisation des mortiers étudiés.