Efficacitée et durabilité des revêtements en polymères pour la protection des structures en béton atteintes de réaction sulfatique interne (RSI) : de l’éprouvette à la structure

La réaction sulfatique interne (RSI) est une réaction de gonflement interne des matériaux cimentaires générant des contraintes importantes qui conduisent progressivement à la fissuration, à la perte de cohésion et à la ruine des structures de génie civil. Par ailleurs, les échanges hydriques entre le matériau et la lixiviation des alcalins du béton constituent des facteurs favorisant la réaction. Afin d'interrompre ces échanges, des approches par revêtement sont en cours de déploiement depuis quelques dizaines d'années. Cependant, des obstacles à la définition d'une procédure de traitement claire et pertinente des ouvrages de génie civil atteints de RSI par revêtement sont d'une part, la complexité des mécanismes et des phases d'évolution de la RSI et d'autre part le manque de recul sur l'efficacité et la durabilité de ces revêtements. Ce travail de thèse a donc ciblé ces deux problématiques. Pour cela, des expérimentations débutées d'une part, il y a une décennie ont été poursuivies, respectivement sur l'influence sur le long terme de l'humidité relative et sur l'efficacité d'un système de revêtement polymère multicouche pour la protection de bétons atteints de la RSI. D'autre part, l'étude de la durabilité de ces revêtements a été effectuée en condition de vieillissement libre sur ouvrage et en conditions de vieillissements contrôlés en laboratoire. Une campagne expérimentale de grande envergure a également été conduite afin d'étudier la RSI sur des corps d'épreuve de l'échelle de la structure et sur des carottes exposées à différentes conditions de limitation de la RSI. Ces travaux ont ainsi permis d'identifier des facteurs de vieillissement et les dégradations de revêtements de protection multicouches en polymère utilisés comme barrières étanches pour des bétons atteints de RSI. Aussi, pour adapter la stratégie de traitement des ouvrages atteints de RSI, la campagne sur des corps d'épreuve de grande dimension a permis de mettre en lumière les problématiques d'effet d'échelle et de différence de cinétique qui peuvent exister entre l'échelle du laboratoire et l'échelle de la structure. Ces corps d'épreuves représentent également un support pour des futures études expérimentales et des modélisations pour traiter les questions relatives à la RSI dans les ouvrages