Méthode d'essai standard ASTM C672/C672M pour la résistance au tartre des surfaces en béton exposées aux produits chimiques de déglaçage

La norme « ASTM C672/C672M Standard Test Method for Scale Resistance of Concrete Surfaces Exposed to De-icing Chemicals », publiée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), décrit une méthode d'essai permettant de déterminer la résistance à l'écaillage d'une surface horizontale en béton soumise à des cycles de gel-dégel en présence de produits chimiques de déglaçage. Cette méthode permet une évaluation qualitative de la résistance de surface par inspection visuelle.

Cette méthode d'essai peut être utilisée pour évaluer l'effet du rapport de mélange, du traitement de surface, de la cure ou d'autres variables sur la résistance à l'écaillage. Cependant, elle ne doit pas être utilisée pour déterminer la durabilité des granulats ou d'autres composants du béton. Aucune corrélation n'a été établie entre la résistance au gel des échantillons prélevés dans du béton durci et celle des échantillons préparés en laboratoire.

Le matériel utilisé lors de ces tests comprend :

• Équipement de congélation : Un coffre ou une pièce de taille suffisante pour contenir les échantillons et réduire la température des échantillons à moins 18 degrés plus/moins 3 degrés dans un délai de 16 à 18 heures et maintenir cette température lorsque les échantillons sont entièrement chargés.
• Des moules de taille appropriée et conformes aux exigences de la norme ASTM C192/C192M sont utilisés pour les échantillons d'essai.
• Barre de compression conforme aux exigences de la norme ASTM C143/C143M.
• Outils de perçage : grattoir en bois, truelle en acier et brosse à poils mi-durs adaptés pour obtenir la consistance de surface d'essai souhaitée.
• Cône d'affaissement conforme aux exigences de la norme ASTM C143/C143M.
• Compteur d'air conforme aux exigences des normes ASTM C173/C173M ou ASTM C231.
• Balances conformes aux exigences de la norme ASTM C192/C192M.
• Bétonnière conforme aux exigences de la norme ASTM C192/C192M.

La teneur en air, le coefficient de cimentation, la vitesse d'affaissement, le rapport eau/ciment et les autres propriétés du béton et de ses composants doivent être adaptés aux objectifs des essais. Pour les applications courantes de cette méthode d'essai, comme l'évaluation d'un traitement de surface pour prévenir l'écaillage, un béton présentant les propriétés suivantes s'est avéré utile :

• L'air n'est pas entraîné
• Teneur en ciment, 335 plus/moins 5 kg/m3
• Dépression, 75 plus/moins 15 mm
• Granulats durables d'une granulométrie maximale de 25 mm (il faut veiller à utiliser des granulats ayant de bons antécédents de comportement au gel et à l'exposition au gel).

Si du béton à air occlus doit être utilisé à des fins de comparaison, il doit avoir les mêmes proportions que le béton avec lequel il est comparé et la teneur en air doit être de 6 pour cent plus/moins 1 pour cent.

Le béton est mélangé et testé dans la machine conformément aux dispositions applicables de la norme ASTM C192/C192M .

Le béton est largement utilisé dans les environnements soumis au gel et au dégel, notamment dans les climats froids. L'un des principaux problèmes de durabilité dans ces conditions est l'écaillage superficiel, un type de détérioration causé par les applications répétées de produits chimiques de déglaçage et les cycles de gel-dégel qui s'ensuivent. La norme ASTM C192/C192M propose une méthode d'essai systématique pour évaluer la résistance du béton à ce type de dommage. Cette norme inclut une procédure permettant d'évaluer la résistance d'une surface de béton à l'écaillage après des cycles répétés de gel et de dégel en présence de sels de déglaçage tels que le chlorure de calcium.

Les principaux objectifs de cette norme sont :

• Évaluer la durabilité de la surface dans des conditions de terrain simulées.
• Comparer différents mélanges ou traitements de béton en fonction de leur résistance à l’abrasion superficielle.
• Soutenir les décisions de conception basées sur le contrôle qualité, la recherche et la performance.

Lors de la préparation des échantillons, des dalles de béton de 300 mm x 300 mm x 75 mm sont coulées et séchées dans des conditions standard. Après 14 jours de cure humide, elles sont séchées à l'air libre pendant 14 jours. Un agent de déglaçage (généralement une solution de chlorure de calcium à 4 %) est ensuite appliqué sur la surface du béton. Les échantillons subissent ensuite 50 cycles de gel-dégel. Chaque cycle comprend :

• Gel jusqu'à environ moins 18 degrés
• Décongélation jusqu'à plus 24 degrés

Après chaque 5 cycles, la surface est examinée et reçoit une note d'échelle de 0 à 5 :

• 0 = Aucune mise à l'échelle
• 1 = Très légère mise à l'échelle
• 2 = Desquamation légère à modérée
• 3 = Échelle moyenne
• 4 = Desquamation modérée à sévère
• 5 = Entartrage important avec granulats grossiers visibles

Divers facteurs peuvent affecter la performance (résistance à l'écaillage) du béton dans le test standard ASTM C192/C192M, notamment :

• Rapport eau-ciment (un rapport eau-ciment plus faible augmente généralement la résistance)
• Entraînement d'air (offre de l'espace pour que l'eau gelée puisse se dilater)
• Méthodes de séchage
• Utilisation de matériaux cimentaires supplémentaires (par exemple, cendres volantes, scories)
• Techniques de finition de surface

Cette norme est largement utilisée par :

• Les producteurs de béton garantissent la qualité du mélange
• Ministère des Transports et agences de transport pour la résilience des infrastructures
• Les chercheurs étudient les interactions chimiques du gel-dégel et du dégivrage
• Les ingénieurs et les concepteurs doivent spécifier un béton durable dans les climats froids

Bien que cette norme fournisse des informations précieuses, elle présente certaines limites :

• Il s’agit d’un test qualitatif et non quantitatif (les évaluations visuelles peuvent être subjectives).
• Il ne simule qu'un seul type de dommage dû au gel-dégel (entartrage dû aux dégivreurs).
• Peut ne pas représenter entièrement les conditions réelles du site (par exemple, trafic, exposition aux UV).

La norme ASTM C192/C192M est importante car elle permet d'évaluer et de garantir la durabilité du béton dans des environnements soumis à des cycles de gel-dégel en présence de produits chimiques de déglaçage. Ce phénomène est fréquent et grave dans de nombreuses régions froides. Cette norme est considérée comme importante pour les raisons suivantes :

• Protège la durée de vie des infrastructures : L'écaillage superficiel causé par les sels de déglaçage peut entraîner des dommages superficiels progressifs au fil du temps, exposant les granulats et réduisant l'intégrité structurelle. Cette norme permet de spécifier des mélanges de béton résistants à l'écaillage, permettant ainsi de prolonger la durée de vie des trottoirs, ponts, bordures, parkings, etc.
• Améliore la sécurité publique : les surfaces en béton délaminées ou endommagées peuvent devenir irrégulières, glissantes ou dangereuses, augmentant ainsi le risque d'accident pour les véhicules et les piétons. En garantissant la durabilité des surfaces, cette norme contribue à la sécurité des infrastructures en conditions hivernales.
• Guide le choix des matériaux et la formulation : permet aux concepteurs et aux entrepreneurs de comparer différents mélanges de béton, adjuvants ou traitements de surface dans des conditions normalisées. Il contribue à optimiser les formulations pour les performances en climat froid, notamment lors du choix des niveaux d'entraînement d'air ou des ajouts de ciment.
• Contrôle qualité : Ces tests constituent un outil pratique pour vérifier la qualité des lots ou produits de béton avant une utilisation à grande échelle. Ils garantissent que les spécifications du projet sont effectivement livrées et fonctionnent comme prévu.
• Réduit les coûts d'entretien et de cycle de vie : Prévenir la détérioration prématurée de la surface permet de réduire les réparations et les coûts d'entretien tout au long de la vie de la structure. Cela aide les gestionnaires d'actifs à prendre des décisions qui minimisent les impacts financiers et environnementaux à long terme.
• Assure une comparaison normalisée : cette norme propose une méthode uniforme et reproductible d'évaluation du béton pour tous les projets, laboratoires et zones géographiques. Elle garantit une analyse comparative cohérente et une meilleure communication entre prescripteurs, fabricants et autorités de réglementation.
• Conforme aux objectifs de développement durable : le béton durable réduit les réparations et remplacements fréquents, ce qui diminue les émissions de dioxyde de carbone et le gaspillage de matériaux au fil du temps. Il encourage l'utilisation de matériaux et de pratiques qui renforcent les infrastructures durables.

Par conséquent, la norme ASTM C192/C192M joue un rôle crucial dans l'évaluation de la durabilité de surface du béton exposé aux produits chimiques de déglaçage et aux cycles de gel-dégel. Bien qu'elle ne soit pas exhaustive, elle constitue un outil fondamental pour garantir la performance à long terme du béton par temps froid. La compréhension et l'application des résultats de cet essai peuvent contribuer à la durabilité des infrastructures, à la réduction des coûts d'entretien et à l'amélioration de la sécurité publique par temps de gel.

Notre organisation, au service des entreprises depuis de nombreuses années et suivant attentivement les avancées scientifiques et technologiques mondiales, dispose d'une équipe de professionnels expérimentés et d'une infrastructure complète pour réaliser des tests, des mesures et des analyses dans un large éventail de domaines, pour des entreprises de tous secteurs. Dans ce contexte, nous proposons également des services de tests conformes à la norme ASTM C672/C672M « Méthode d'essai standard pour la résistance des surfaces en béton aux produits chimiques de déglaçage ».