Le béton continue d’être l’un des matériaux fondamentaux pour la construction dans le monde entier, y compris en Espagne. Diverses recherches ont permis de développer des composés plus puissants ces dernières années grâce à un ingrédient populaire ou doté de propriétés uniques, telles que le stockage d’énergie, mais il reste encore du travail à faire : un matériau capable de réparer facilement et rapidement les fissures et autres dommages structurels des bâtiments.
C’est quelque chose qui aurait pu éviter certaines des conséquences dévastatrices de la tremblement de terre récent au Maroc ou avoir sauvé Rishi Sunak, Premier ministre britannique, du scandale de cette semaine avec plus de 150 écoles fermées en Angleterre en raison du risque d’effondrement. Ces centres éducatifs ont été construits avec du béton cellulaire autoclavé (RAAC), un matériau de construction très courant depuis des décennies et utilisé dans les plafonds, les murs, les sols et les revêtements malgré ses résultats désastreux en matière de garantie de sécurité.
Ce que l’on cherche actuellement, c’est d’améliorer la conception et la production de matériaux de réparation du béton plus durables, plus résistants et moins chers que ceux existants pour faire face à ce type de situations. C’est ce qu’a fait une équipe de chercheurs algériens, qui vient de publier un article dans Journal of Materials in Civil Engineering détaillant la création d’un nouveau type de béton de sable autoplaçant hautement liquide (SCSC) et « Exceptionnellement efficace pour réparer les zones restreintes » ou difficile d’accès.
Structures de réparation
L’augmentation au cours des dernières décennies de la réhabilitation des bâtiments en béton endommagés entraîne le besoin de nouvelles stratégies et de nouveaux matériaux pour prolonger la durée de vie utile de vos structures. Non seulement en raison de l’enjeu pratique de maintenir ce qui a déjà été construit, mais aussi environnemental, en raison de « l’impact négatif que pourrait avoir la démolition des structures endommagées et la construction de nouvelles structures », estiment les chercheurs de l’Université des Sciences et Technologies. reflètent dans leur étude et le Laboratoire des Matériaux de l’Ecole Nationale Polytechnique Maurice Audin d’Oran (Algérie).
Ces dernières années, des solutions de toutes sortes ont été proposées, depuis les matériaux polymères et résineux jusqu’à d’autres à base de ciment, pour la réparation des structures en béton, qui sont déjà utilisées pour réhabiliter des centaines de bâtiments. Cependant, les ingénieurs continuent de manquer un matériau de réparation à base de ciment capable de résoudre des problèmes qui se posent dans des sections très étroites ou avec des formes géométriquement complexes.
Un mur de béton fissuré iStock Omicrono
Pour remédier à ce problème, des scientifiques algériens ont travaillé au développement d’un nouveau béton SCSC qui pourrait s’avérer essentiel pour renforcer les structures de génie civil et réparer les fissures dans les substrats en béton ordinaires. Son objectif principal était de fabriquer un matériau capable de combiner des caractéristiques telles que excellente fluidité, stabilité optimale et résistance à l’adhérence acceptable. En plus des matériaux habituels pour obtenir du béton, ils comprenaient un ingrédient clé : MEDAFLOW 30, un superplastifiant (SP) hautement réducteur d’eau à base de polycarboxylate d’éther et d’une teneur en matières solides de 30 %.
De plus, ils ont utilisé une nouvelle méthode de coulée pour appliquer des couches de réparation et neuf compositions différentes de SCSC, soumis à différents tests pour vérifier leur fluidité de décantation, leur capacité de passage et leur résistance à la compression. De plus, ils ont déterminé le volume des pores perméables et l’absorption d’eau grâce à des tests d’immersion.
Tests de résistance
Les essais de résistance à la compression, les plus décisifs de ceux réalisés, ont été évalués à trois temps différents, à 7, 28 et 90 jours du mélange, afin de déterminer séparément les caractéristiques physiques et mécaniques du béton ordinaire et celles du SCSC. La résistance à l’adhérence a également été étudiée avec un essai de rupture en traction et un autre essai d’arrachement du béton, qui ont donné résultats très favorables, surtout dans les endroits fins et étroits.
Plus précisément, ce nouveau matériel a montré une résistance à la compression de plus de 70 mégapascals (MPa) et une résistance à la traction supérieure à 3 MPa. À titre de référence, tout produit en béton ayant un MPa supérieur à 41 est considéré comme « à haute résistance » et peut être utilisé pour de grands projets tels que des ponts ou des immeubles de grande hauteur.
Le béton est un matériau fondamental dans la construction iStock Omicrono
Le principal avantage de ce nouveau type de béton est sa grande fluidité, ce qui le rend facile à travailler et donc sa capacité à circuler à travers des éléments fortement renforcés et ainsi à « combler » d’éventuelles fissures dans une structure endommagée. « Le SCSC est exceptionnellement efficace pour réparer des zones étroites, comme l’intersection d’éléments en béton armé où les barres d’armature se chevauchent, et pour fixer des sections sous des surfaces horizontales, comme les tabliers de pont et autres structures similaires », notent les scientifiques algériens dans votre étude.
De plus, les ingrédients entrant dans la fabrication de ce béton de sable autoplaçant, comme l’eau, sable fin naturel, granulats recyclés et sable récupéré à partir de déchets calcaires, sont disponibles presque partout et ne sont pas chers. Cela facilite sa fabrication sans un coût trop élevé. « Les résultats et la méthode utilisée pour réparer et évaluer les couches de béton peuvent être d’une grande aide pour les architectes, les ingénieurs et les professionnels intéressés par le développement et l’utilisation de matériaux de réparation à base de ciment », concluent les auteurs de l’article.
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