Développement d’un béton à fort potentiel d’autocicatrisation à l’aide d’agents cicatrisants encapsulés

Abstract

Le projet a pour but de trouver des matériaux ainsi que des formulations pour améliorer à la fois la cinétique d’autocicatrisation et le taux de cicatrisation d’un béton. Une approche d’encapsulation pour avoir des réactifs latents lors de la fissuration est choisi. Dix formulations réalisées à partir de cinq matériaux ont été encapsulés. Elles ont ensuite été caractérisés à l’aide d’une analyse thermogravimétrique, d’une analyse par diffraction des rayons X et d’un vidéo microscope et d’un microscope électronique à balayage. Sept formulations de billes contenant des dosages variables de matériaux anhydres ont été retenues puis coulées dans un mortier (E/C=0,50) avant d’être soumises à une fissuration contrôlée à 28 jours par un moyen de coeur expansif. Pour ces sept formulations de mortier plus un mortier ne contenant pas de bille, trois catégories de fissures ont été réalisées ([100-200] μm, [200-300] μm, [300-400] μm). La cinétique d’autocicatrisation est mesurée par une cellule de perméabilité, permettant la mesure, après un, deux et trois mois de conservation à 23°C à 100% H. R., du débit d’air à travers une seule fissure. A partir de ces débits, une relation polynomiale a été trouvée en fonction de l’ouverture des fissures. Ces débits diminuent au cours du temps mais de plus en plus lentement avec l’épuisement des matériaux d’autocicatrisation présents en surface des parois de la fissure. Les matériaux utilisés pour la fabrication des billes sont un agent d’expansion interne, le CONEX, des chaux hydrauliques NHL 2, NHL 3,5 et NHL 5 ainsi que du ciment GU. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec les billes comportant 100% de ciment GU et celle contenant 90% de ciment GU et 10% de CONEX. L’encapsulation améliore les résultats pour l’autocicatrisation. La stratégie de réactifs latents est efficace pour les petites fissures. Pour les grosses fissures, cette stratégie n’est pas assez efficace dû à un manque d’humidité lors de la conservation.