La maladie du béton

Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer et de l’Empa ont découvert la structure atomique du matériau produit lors de la réaction alcali-agrégat, également appelée « maladie du béton » ou « cancer du béton ». Cette réaction, qui provoque l’apparition de fissures sombres sur les structures en béton, est une réaction chimique entre des substances présentes dans le béton et l’humidité. La découverte des chercheurs pourrait contribuer à la mise au point de moyens de prévenir ou d’atténuer les dommages causés par cette réaction.

Le béton est un matériau de construction composé d’une multitude de petites pierres et d’une substance collante qui les maintient ensemble. Parfois, lorsque le béton se trouve à l’extérieur et qu’il est mouillé, la substance collante peut réagir de façon négative avec les roches. Cette réaction peut entraîner la formation de minuscules fissures dans le béton et, avec le temps, ces fissures peuvent devenir de plus en plus grandes. Si cela se produit, le béton risque de ne pas être assez solide pour soutenir ce qu’il est censé soutenir, comme un pont ou un barrage. Cette réaction est appelée « maladie du béton » ou « cancer du béton » et constitue un problème dans le monde entier.

Nicolas Boudot Interview

Exemple d’un ouvrage d’art, un pont en Bretagne, qui a du être démoli suite à la maladie du béton.

Réaction chimique associée à la maladie du béton

Ils ont découvert la structure cristalline du matériau qui se forme pendant la réaction alcali-agrégat (RAA), un processus dégénératif qui affaiblit les structures en béton au fil du temps. Les chercheurs ont utilisé les mesures du Centre suisse de rayonnement synchrotron de l’Institut Paul Scherrer pour étudier le matériau, qui présente une structure de silicate en feuille inconnue jusqu’alors.

La réaction alcali-agrégat (RAA), également connue sous le nom de « maladie du béton » ou de « cancer du béton », est une réaction chimique qui affecte les structures extérieures en béton dans le monde entier. La réaction se produit lorsque le béton est exposé à l’eau ou à l’humidité, et est causée par l’interaction des métaux alcalins du ciment avec les minéraux silicatés du sable et du gravier. Cette interaction forme un hydrate de silicate de calcium alcalin qui absorbe l’humidité et se dilate, finissant par fissurer le béton de l’intérieur. Ce processus se déroule sur plusieurs décennies et peut affaiblir considérablement l’intégrité structurelle des structures en béton. Cette réaction est particulièrement répandue dans les ponts et jusqu’à 20 % des murs de barrage en Suisse.

Les chercheurs ont utilisé un échantillon très fin prélevé sur un pont suisse affecté par la RAA et l’ont irradié avec un faisceau de rayons X pour effectuer des mesures de diffraction et déterminer la structure cristalline du matériau. Ils ont découvert que le matériau présente une structure de silicate en feuille, ce qui n’avait pas été observé auparavant. Cette découverte pourrait permettre de développer un béton plus durable à l’avenir.