Attaques des matériaux cimentaires par les acides organiques des effluents agricoles et agro-alimentaires : mécanismes d'altération et performance des liants

摘要

Les effluents agricoles et agroalimentaires tels que les jus d'ensilage, les lisiers, lactosérums, sont des milieux très agressifs pour les structures en béton (silos de stockage, installations de production...). Ces effluents, aux compositions complexes et variables, sont responsables d'attaques acides sur les bétons. En effet, les effluents contiennent une grande variété d'acides organiques (acides acétique, oxalique, tartrique, citrique etc.) dont les concentrations peuvent atteindre quelques centaines de mmol par litre, le pH étant compris entre 4 et 8. Les objectifs de ce travail étaient (i) d'analyser les mécanismes de dégradation des matrices cimentaires par les acides organiques et de mettre en évidence les liens existants entre les propriétés physico-chimiques des acides, de leurs sels et leur agressivité vis-à-vis des matériaux cimentaires et (ii) d'identifier les paramètres chimiques et minéralogiques des matrices influençant leur durabilité dans ces environnements. Le travail a comporté une phase expérimentale et une phase de modélisation utilisant le code couplé chimie/transport HYTEC. En laboratoire, les pâtes de ciments ont été immergées dans des solutions agressives constituées des acides pris seuls ou mélangés. En modélisation, une base de données regroupant les données physiques et thermodynamiques relative aux acides organiques et à leurs sels a été créée. Le travail a permis de mettre en évidence que les mécanismes d'altération sont gouvernés en premier lieu par la solubilité du sel de calcium des acides. Les approches expérimentales et de modélisation ont abouti à des résultats similaires en termes d'agressivité relative pour différents acides.