Brevet FR2867467A3 — publié le 20050916

FR 2867467 A3 20050916 FR 0402637 A 20040315 L'importance de l'amelioration de la résistance et l'allongement de la durée de vie des matériaux de construction à base de mortier de ciment, élément principal du génie civil et de la construction industrielle, ne suscite pas de doute à l'heure actuelle, et promet d'être encore beaucoup plus probant à l'avenir. La longévité et la sécurité de la construction de bâtiments de grande hauteur (BGH) sont des éléments essentiels et figurent au même plan que la maîtrise des coûts pour l'obtention des résultats planifiés. La longévité ou le viellissement des éléments de structure réalisés à base de composante de ciment et de matériaux de ferraillage sont liés au processus d'oxydation de ces derniers et aux changements de structure de leurs conditions environnementales. Ces processus, de même que leur vitesse, relèvent essentiellement des paramètres de porosité et donc de la perméabilité aux gaz caractérisant ces matériaux de construction. Pour résoudre ce problème - amélioration de la résistance et accroissement de la durée de vie des structures de construction à base de mortier de ciment - nous avons essayé une préparation du mortier de béton durci à des pressions et températures élevées. Les conditions de de réalisation des expériences et les résultats des essais en laboratoire des échantillons ainsi obtenus sont décrits ci-dessous. Tous les échantillons ont été divisés en 6 groupes selon le mode d'élaboration. 1 er groupe d'échantillons: fabrication en extérieur à savoir: pression 0, 1 MPa, température 20 C. La résistance limite à la compression est de 2, 6MPa en moyenne, le décalage par rapport à la valeur moyenne étant de +15%. 2e groupe d'échantillons: fabrication à une pression portée à 5 MPa et à une température de 30 C. La résistance limite augmente pratiquement du double et se chiffre à 4,85 MPa ( variation de 6,5%). 3e groupe d'échantillons: en portant la pression à I O MPa et la température à 50 C, on arrive quasiment à tripler la résistance limite par rapport à l'élaboration en milieu ouvert, soit 6,5 MPa pour une valeur de variation moyenne de +1- 7%. 4e groupe d'échantillons: en portant la pression à 20 MPa et la température respectivement à 70 C, on constate une augmentation continue de la résistance limite mais avec un gradient beaucoup plus faible. C'est ainsi que sa valeur ne se chiffre plus qu'à 6,8 MPa (+/- 4%). Se groupe d'échantillons: en portant la pression à 30 MPa et la température à 85 C, la valeur la plus haute de résistance limite constatée est de 7,6 MPa (+/- 6%). Jusqu'ici la valeur de la pénétrabilité aux gaz, en rapport direct avec les processus d'oxydation des éléments de ferraillage des structures en béton armé, réagissait de manière analogue à la variation de la valeur de la résistance limite. 2867467 -2- 6e groupe d'échantillons: la pression poussée à une valeur de MPa et la température portée à 100 C font constater une baisse de la valeur de la résistance limite à 7,2 MPa ( +/- 2%) avec une augmentation de 0,09 à 0,22 (10-15m2+) de la perméabilité aux gaz. Ce phénomène est dû essentiellement aux processus de micro fissuration provoquée par les condi- tions extrêmes de l'action. Il est donc possible de conclure qu'en augmentant la pression et la température de fabriction des éléments structurels élaborés à base de solution de ciment, leur résistance limite à la compression augmente tandis que la perméabilité aux gaz diminue; diminution liée directement au fait de la rapi- dité de l'oxydation et des modifications du milieu environnant. Les conditions optimales de fabrication des éléments de construction en béton armé en termes de pression et de température sont respectivement: valeurs de 10 MPa et 50 C. Ces conditions permettent de quasiments tripler l'augmentation de la résistance tout en réduisant de plus de 4 fois la perméabilité au gaz. En fonction de l'utilisation envisagée des structures de béton armé, le choix des conditions de leur fabrication, en termes de pression se situera entre 0 et 30 M l'a, la température devant être comprise entre 20 et 85 C. -3 - REVENDICATIONS 1) Procédé d'amélioration de la résistance et de l'allogement de la durée de vie des structures en béton armé caractérisé en ce qu'augmentant la pression et la température, lors de la fabrication du mortier de ciment, la résistance limite à la compression augmente tandis que la perméabilité aux gaz diminue - cette diminution conditionnée elle-même par la rapidité de l'oxydation et des modifications du milieu environnant, sans imposer les conditions extrêmes - pression portée à valeur limite de 40 MPa et température à 100 C - provoquant ainsi des micro-fissuration qui ont pour résultat une augmentation de la perméabilité aux gaz. 2) Conditions optimales de fabrication des éléments de construction en béton armé caractérisé par ce procédé, voir la revendication précédente, et en termes de pression et de température sont donc: valeurs de 10 MPa et 50 C, triplant l'augmentation de la résistance et réduisant de plus de 4 fois la perméabilité aux gaz. 3) Le choix des conditions de fabrication optimale, pour pression entre 0 et 30 MPa et température entre 20 et 85 C, se fera en fonction de l'utilisation envisagée des structure de béton armé.