Méthode d'essai standard ASTM C642 pour la densité, l'absorption et les vides dans le béton durci

La norme ASTM C642, Méthode d'essai standard pour la densité, l'absorption et les vides dans le béton durci, élaborée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), décrit une méthode d'essai permettant de déterminer la densité, le pourcentage d'absorption et le pourcentage de vides dans le béton durci. Cette méthode est utile pour obtenir les données nécessaires aux conversions entre masse et volume du béton. Elle permet de déterminer la conformité du béton aux spécifications et de mettre en évidence les variations d'un point à l'autre au sein d'une masse de béton.

Dans la mesure du possible, l'échantillon doit être constitué de plusieurs pièces de béton distinctes, chacune étant testée séparément. Ces pièces peuvent être des cylindres, des noyaux ou des poutres de toute forme ou taille souhaitée, mais chaque pièce doit avoir un volume d'au moins 350 cm³ (soit environ 800 g pour un béton de masse normale) et être exempte de fissures, de fentes ou de bords brisés visibles.

La procédure est spécifiée dans la norme comme suit :

• Masse séchée à l'étuve : La masse des portions est déterminée et séchée à l'étuve entre 100 °C et 110 °C pendant au moins 24 heures. Après avoir retiré chaque échantillon de l'étuve, laissez-le refroidir à 20-25 °C à l'air sec (de préférence dans un dessiccateur) et déterminez sa masse. Si l'échantillon est relativement sec lors de la première détermination de la masse et que la seconde masse est proche de la première, il est considéré comme sec.

Si l'échantillon est humide lors de la première détermination de sa masse, il est placé à l'étuve pour une seconde période de séchage de 24 heures, puis sa masse est à nouveau déterminée. Si la troisième valeur est supérieure à la seconde, l'échantillon est considéré comme sec. En cas de doute, l'échantillon est à nouveau séché toutes les 24 heures jusqu'à l'obtention de valeurs de contrôle de masse. Si la différence entre les valeurs obtenues à partir de deux valeurs de masse consécutives dépasse 0,5 % de la valeur la plus basse, les échantillons sont replacés à l'étuve pour une nouvelle période de séchage de 24 heures, et le processus est répété jusqu'à ce que la différence entre deux valeurs consécutives soit inférieure à 0,5 % de la valeur la plus basse obtenue.

• Masse saturée après immersion : Après séchage final, refroidissement et détermination de la masse, l’échantillon est immergé dans de l’eau à environ 21 °C pendant au moins 48 heures, jusqu’à ce que deux mesures consécutives de la masse de l’échantillon séché en surface, à 24 heures d’intervalle, montrent une augmentation de masse inférieure à 0,5 % de la valeur la plus élevée. La surface de l’échantillon est séchée en éliminant l’humidité superficielle avec une serviette, puis la masse est déterminée.
• Masse saturée après ébullition : L’échantillon, traité comme décrit ci-dessus, est placé dans un récipient approprié recouvert d’eau du robinet et porté à ébullition pendant 5 heures. Il est ensuite laissé refroidir jusqu’à une température finale de 20 à 25 °C par déperdition thermique naturelle pendant au moins 14 heures. L’humidité superficielle est éliminée à l’aide d’une serviette et la masse de l’échantillon est déterminée.
• Masse apparente immergée : Après immersion et ébullition, l'échantillon est suspendu par un fil et sa masse apparente dans l'eau est déterminée.

En utilisant les valeurs de masse déterminées, les calculs suivants sont effectués selon la formule donnée dans la norme :

• Pourcentage d'absorption après immersion
• Pourcentage d'absorption après immersion et ébullition
• Masse volumique apparente sèche
• Masse volumique apparente après immersion
• Masse volumique apparente après immersion et ébullition
• Densité apparente
• Pourcentage du volume des pores perméables (vides)

En résumé, la norme ASTM C642 est largement utilisée et fournit des procédures normalisées pour déterminer les propriétés physiques fondamentales du béton durci, telles que la masse volumique, le pouvoir absorbant et le volume vide perméable. Ces propriétés sont des indicateurs importants de la qualité, de la durabilité et de la résistance du béton aux agressions environnementales telles que les cycles de gel-dégel, la pénétration de l'eau et les agressions chimiques.

Cette norme vise à évaluer la capacité d'absorption d'eau d'un échantillon de béton. Cette capacité reflète sa porosité et sa durabilité potentielle en environnements agressifs. Cette méthode d'essai s'applique aux échantillons de béton durci de formes et de dimensions standard, tels que les cylindres ou les carottes, et est souvent utilisée pour le contrôle qualité et les évaluations de durabilité.

Les paramètres d’essai de base de cette norme sont :

• Densité (volume apparent, apparent et sec au four) : mesure la masse par unité de volume du béton, y compris et à l'exclusion des pores perméables.
• Absorption : Indique le pourcentage d'augmentation de poids lorsque le béton est immergé dans l'eau et représente l'absorption d'eau par les pores capillaires.
• Volume des vides perméables : Représente la partie du béton constituée de vides interconnectés qui peuvent absorber de l'eau ou d'autres liquides.

Une absorption et une teneur en vides plus élevées se traduisent généralement par une durabilité moindre. Cette norme permet de comparer différents mélanges de béton ou méthodes de cure. Elle garantit que les matériaux répondent aux niveaux de performance spécifiques au projet ou exigés par la réglementation. Les méthodes décrites sont précieuses pour optimiser les mélanges de béton et les adjuvants afin d'en améliorer la durabilité et les performances.

La norme ASTM C642 est importante pour les raisons suivantes :

• La durabilité du béton est indiquée par : l'absorption et la teneur en vides sont directement liées à la performance du béton dans des environnements agressifs (par exemple, gel-dégel, zones marines ou exposées aux produits chimiques). Une forte absorption d'eau indique généralement une plus grande perméabilité, ce qui peut permettre la pénétration de substances nocives comme les chlorures ou les sulfates, entraînant corrosion ou détérioration.
• Facilite le choix des matériaux et la formulation des mélanges : cette norme aide les ingénieurs à optimiser les formulations pour répondre à des exigences de durabilité spécifiques en comparant les résultats d'essais de différents mélanges de béton. Elle est particulièrement utile pour les projets nécessitant un béton à faible perméabilité (par exemple, barrages, ponts, réservoirs).
• Permet de prédire les performances à long terme : la teneur en vides et la densité déterminées par cet essai sont des indicateurs utiles de la durée de vie et des besoins d'entretien. Elles permettent également de prédire des problèmes tels que la fissuration, le retrait ou la perte de résistance due aux mouvements d'eau internes.
• Soutient le contrôle et l'assurance qualité : utilisé lors des tests de production de routine pour garantir la cohérence et la conformité aux spécifications. Fournit une référence mesurable pour l'acceptation ou le rejet des lots de béton.
• Évalue les effets du durcissement et du compactage : Un durcissement et un compactage appropriés réduisent les vides et augmentent la densité.
• Important pour les infrastructures exposées à l'eau : dans les tunnels, les structures maritimes, les stations d'épuration et les parkings, le béton est constamment exposé à l'humidité. Cette norme garantit la faible perméabilité du matériau et sa résistance aux dommages causés par l'eau.
• Exigé dans les normes : De nombreux codes de construction nationaux et internationaux et spécifications de béton font référence à cette norme pour l'évaluation de la durabilité.

Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs grâce à un large éventail d'activités de test, de mesure, d'analyse et d'évaluation, dispose d'une équipe performante qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous proposons également des services d'essais conformes à la méthode d'essai standard ASTM C642 pour la densité, l'absorption et les vides dans le béton durci.