Etude de la degradation des ouvrages en beton atteints par la reaction alcali-silice - approche experimentale et modelisation numerique des degradations dans un environnement hydro-chemo-mecanique variable

Rapporteurs : Franz-Josef Ulm et Erick RingotPresident du jury : Karen ScrivenerJury : Francois Toutlemonde, Genevieve Thevenin-Foray, Eric Bourdarot, Bruno Capra et Alain SellierAlkali-Silica Reaction is a concrete pathology which involves chemical reactions between on the one hand reactive silica from reactive aggregates and on the other hand ions from the inner solution of concrete. It leads to formation of gels, swelling and loss of the mechanical properties of affected concretes. This work aims at giving tools to understand and to help monitoring affected structures. There are three parts, the first deals with the prediction of the swelling on the basis of the ASR chemical mechanisms. The second describes the influence of water on ASR. The last deals with the description of the structural effects induced by ASR.La réaction alcali-silice est une pathologie des bétons qui se caractérise par une réaction chimique entre la silice réactive contenue dans certains granulats et les ions contenus dans la solution interstitielle. Elle entraîne la formation de gels silico-calco-alcalins, le gonflement voire la chute des caractéristiques des bétons affectés. Ce travail a pour but de fournir des outils d'aide à la compréhension et à l'expertise des ouvrages atteints. Il est composé de trois parties complémentaires. La première vise à prédire le gonflement du béton à partir de la connaissance des mécanismes réactionnels locaux. La seconde modélise l'influence de l'eau sur la réaction. La dernière vise à reproduire les effets structuraux induits par la réaction (endommagement, déplacements, chute des caractéristiques mécaniques...)