Cure interne ~ génie civil

Cure interne

1- Principe du cure interne

Les mécanismes de la cure interne qui sont détaillés ci-après sont basés sur un article de Henkensiefken [HEN 1, 2009]. Pour comprendre le fonctionnement de la cure interne, il convient de revenir sur le mécanisme du retrait chimique. Le retrait chimique a lieu quand des produits d’une réaction occupent un volume plus petit que les réactifs [LEC, 1900; LHE, 1960].

Le retrait chimique décrit la réduction du volume qui intervient pendant l’hydratation à cause de la réaction chimique.

Avant la prise, ce retrait n’est pas un problème puisque le béton est toujours fluide et s’affaisse sur lui-même.

Cependant, après la prise, la nature rigide du béton ne permet plus le réarrangement des particules, ce qui a pour conséquence la création de vides gazeux [COU, 2006]. Sans apport d’eau externe (externe à la pâte de ciment), le retrait chimique résulte en une diminution de l’humidité relative dans le réseau poreux et se traduit globalement par une autodessiccation de la pâte.

Comme lors du départ de l’eau vers le milieu ambiant, un processus de réorganisation de l’eau se produit alors, engendrant une contraction que l’on désigne cette fois par le terme « retrait endogène » et qui peut provoquer la fissuration de la pâte.

La cure interne consiste en un apport d’eau des granulats légers qui vient remplir les vides créés par le retrait chimique [BEN, 2006; LUR, 2007]. En laboratoire, il a été montré que la cure interne est assez efficace pour atténuer l’autodessiccation et le retrait endogène [JEN, 2001; LUR, 2006]. De plus récents travaux ont montré que la cure interne pouvait également réduire la fissuration liée aux retraits chimiques [HEN, 2008] et plastiques [HEN

2, 2009], ainsi que l’absorption d’eau [HEN 3, 2009].

2-Méthode de dosage

Le principal défi inhérent à la cure interne réside dans la sélection de la quantité adéquate de granulats légers humidifiés à inclure dans le mélange. Plusieurs méthodes existent, du remplacement total des granulats ordinaires par des granulats légers d’une taille correspondante, au calcul précis de la quantité de granulats légers nécessaire pour remplir d’eau les espaces créés par le retrait de chimique. D’après de nombreux résultats en laboratoire, la dernière méthode est la plus précise. En 1999, Bentz proposait une première formule pour évaluer la quantité d’eau nécessaire pour remplir les vides créés par le retrait chimique

(kg/m3) est la masse de granulats légers (secs) qui doivent être humidifiés ;
(kg/m3) est la teneur en ciment du mélange ;
(ml d’eau par g de ciment) est le retrait chimique du ciment ;
(0 à 1) est le degré d’hydratation attendu ;
(0 à 1) est le degré de saturation des granulats légers attendu ;
(kg d’eau / kg de granulats légers secs) est la capacité d’absorption des granulats légers.

Cependant, cette équation n’est encore qu’une approximation. En effet elle fournit trop d’eau pour des rapports E/L élevés, puisque pour de tels rapports la totalité du volume créé par le retrait chimique n’a pas besoin d’être remplie. En conséquence, les bénéfices de la cure interne peuvent être annulés par un excès de granulats légers [JEN, 2001]. De plus, il a été constaté que formule n’est plus assez précise dans le cas où des ajouts minéraux sont utilisés [BEN 1, 2005]. Enfin, les conditions environnementales doivent également, dans certains cas être prises en compte, puisque le retrait sera plus important si le séchage survient alors que le béton est encore plastique .