LERM INFOS n°23 : Les Chlorures dans les constructions

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Chlore, chlorures et sels…

Le LERM, s’il est connu pour son expertise et son ingénierie des matériaux de construction est aussi un laboratoire et notamment, de chimie minérale. C’est à ce titre que deux précédents numéros de notre Lettre d’information ont été consacrés l’un au gaz carbonique, l’autre au soufre.

Nous souhaitons aujourd’hui aborder le chlore, les chlorures et plus généralement les sels.

Ceci était inévitable, dans la mesure où le chlore est l’un des éléments chimiques les plus abondants dans la nature. Imaginons en effet que, sous forme de sel, il constitue 3 à 4% des océans. Mais le chlore est aussi l’une des matières premières les plus utilisée au monde car, fortement réactif, il entre dans un nombre considérable de produits ou de processus de production industriels.

Le chlore, en tant qu’atome, jouit aussi, de par ses propriétés de valence que nous aborderons dans cette lettre, d’une mobilité lui confèrant une célérité à toute épreuve dans les processus électro-chimiques qui gouvernent la corrosion des métaux, comme dans les phénomènes de diffusion ionique régissant

les mouvements des sels à l’intérieur des matrices poreuses. L’abondance et l’ubiquité du chlore font donc qu’un laboratoire a affaire régulièrement à cet élément.

Qu’ils soient alliés ou ennemis, explorer la problématique du chlore et de ses composés dans les matériaux de construction que nous étudions, c’est partager le quotidien de notre travail, de nos réflexions et de nos recherches. Enfin, nous ne saurions clore sur le chlore sans vous recommander la lecture

du portrait de notre collaboratrice du LERM qui nous entraîne au cœur de la Camargue, là où la mer, le vent, le soleil et le soin des hommes produisent le sel. Celui-ci nous permet de rouler l’hiver sur les routes tout en attaquant nos ouvrages en béton… venez donc découvrir l’un de nos meilleurs adversaires !

Bonne lecture à tous !

Bernard QUENEE et Gilles MARTINET – Directeurs Généraux du LERM.

 

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Présentation du chlore… aux chlorures

Tout le monde, ou presque, grâce à l’Eau de Javel et aux piscines municipales, connaît le chlore. Faisons connaissance un peu plus intimement avec cet élément singulier, omniprésent dans notre quotidien et, bien évidemment, dans les matériaux de construction qui nous entourent.

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Le Chlorure de sodium

Le chlorure de sodium est un composé chimique dont la formule est NaCl. Tout le monde en connaît le goût car il s’agit, plus simplement, du sel de table.

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Les chlorures dans le béton

La pénétration des chlorures dans le béton qui est un milieu poreux se fait en présence d’eau. En milieu saturé (béton immergé), les ions chlorures pénètrent par diffusion dans le béton sous l’effet d’un gradient de concentration…

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Contrôle de la teneur en chlorure des bétons

La présence de chlorures dans le béton frais à des teneurs non maîtrisées augmente le risque de corrosion des aciers, mais contribue également à perturber la prise, le durcissement et, au final, les performances mécaniques du béton…

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Attaque de la matrice cimentaire par les chlorures

L’attaque des matrices cimentaires par l’eau de mer combine des agressions de nature différentes menées par les chlorures, les sulfates et le gaz carbonique, auxquelles s’ajoutent, selon la situation de l’ouvrage, les effets délétères des cycles d’humidification-séchage et l’agression physique des vagues en zone de marnage…

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Modélisation de la diffusion des ions chlorures dans le béton

La modélisation aide l’ingénieur à formuler des matériaux dont les performances permettent d’atteindre au niveau de durabilité souhaité de l’ouvrage ; mais elle permet également de mieux comprendre le phénomène même qu’elle modélise…

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Le chlorure de calcium, un accélérateur de prise

On admet généralement que ce sel favorise la croissance des silicates de calcium hydratés (C-S-H)…

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Le chlore dans l’atmosphère

Le chlore défraie la chronique par son action destructrice de l’ozone dans la stratosphère au-dessus de l’Antarctique…

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Le ciment Sorel

C’est le chimiste français Sorel qui, en 1855, met au point un « ciment à deux composantes : il faut en effet mélanger de la poudre d’oxyde de zinc à une solution de chlorure de zinc pour obtenir en quelques minutes une matière dense, plus dure que la pierre calcaire…

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Etude de cas : recherche des pathologies dans une piscine

Suite à l’apparition de taches de rouille dans le fond d’une piscine privée, il a été demandé au LERM de réaliser un contrôle de ferraillage et de rechercher la présence de chlorures au sein du béton, susceptibles d’avoir engendré la corrosion des armatures…

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Entretien avec Julie Désarnaud

Cette thèse remet en cause l’hypothèse, largement admise, de la dégradation des matériaux poreux par la pression de cristallisation des sels exercée dans les pores. C’est l’occasion de faire un peu l’histoire de cette hypothèse, d’entrer dans l’intimité de la croissance cristalline et d’un questionnement scientifique critique… 

 

Entretien avec Véronique Vergès-Belmin

A propos du projet européen «Assessment of desalination mortars and poultices for historic masonry»…

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Magalie Brusin: Responsable des marchés publics au LERM

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Journée de l’ICOMOS
Les ciments naturels dans le patrimoine européen : histoire propriétés, applications et conservation
Date : 26 et 27 avril 2012
Lieu : Auditorium de l’INHA, Galerie Colbert, 23 rue Vivienne, 75002 Paris

Journées ouvrages d’art du RST :
Date : 9- 10 -11 mai 2012
Lieu : SETRA, 110 rue de Paris, 77171 Sourdun

Journée innovation : projets industriels de recherche (Masters recherche et thèses de doctorats)
Date : 10 mai 2012
Lieu : Ecole Spéciale des Travaux Publics, 28 av . du Président Wilson, 94324 Cachan cedex

XIe Forum Biodétérioration
Date : 4 et 5 juin 2012
Lieu : Ecole nationale des Mines, 158 cours Fauriel, 4200 Saint-Etienne

Fiabilité des matériaux et des structures 2012
Date : du 4 au 6 juin 2012
Lieu : Chambéry

 

Merci de votre fidélité. La prochaine Lettre d’information technique et scientifique « LERM INFOS » paraîtra à l’aube de l’été 2012.

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 Phono

LERM-Infos

Directeur de la publication : Bernard Quénée
Rédacteur en chef : Philippe Souchu
Abdelkrim Ammouche, Directeur Recherche & Innovation au Lerm – Docteur Ph. D en Génie Civil
Christophe Carde, Directeur Technique au Lerm
Nourreddine Rafaï, Ingénieur Expert Durabilité des Matériaux au Lerm – Docteur en Géochimie
Dominique Rossini, Responsable Laboratoire Microstructure et Chimie
Communication : Alexandre Mazzocco