Généralités sur les
polymèresPour le lecteur habitué aux techniques du
Génie Civil, le terme "polymère" signifie (très
souvent) produits de type "EPOXY" - "POLYURETHANNE" - "POLYESTER" -
etc. En réalité, on regroupe sous ce terme l'ensemble des
produits dont les matières premières de base sont
constituées de polymères, au sens chimique du terme. La
consommation européenne de ces produits (au niveau des
matières premières) sont de l'ordre de 10'000 à
50'000 tonnes/an selon les familles de produits. Il faut encore
ajouter que des produits industriels à base de polymères
préfabriqués en usine sont, aujourd'hui, très
utilisés dans le Génie Civil (le plus important: feuille
de PVC) mais ce domaine nécessiterait un document
spécifique.
L'utilisation, dans le Génie Civil, de tous
ces polymères, est relativement récente par rapport
à l'origine du béton. Les premières grandes
applications ont été réalisées dans le
début des années 60, dans le cadre de réparations
et/ou de remise en état, avant d'être envisagées en
travaux neufs. Il faut préciser que ces applications de
polymères réels (formulations entièrement
composées de produits de synthèse) avaient été
précédées par des emplois de produits naturels
(goudron de houille - bitumes, etc.) dopés et/ou
améliorés avec des polymères de
synthèse.
S'il est évident que le béton
représente le meilleur matériau de construction, sur le
plan du rapport prix/performances, il est non moins certain que
l'on ne peut pas le laisser tel qu'il a été construit
sans courir le risque de le voir se dégrader avec le temps.
Ceci est d'autant plus nécessaire, en fonction des analyses
récentes, que cette dégradation est plus rapide
aujourd'hui qu'il y a 15 ou 20 ans et, a fortiori, il y a 50
ans.
Cette dégradation est due, dans la plupart
des cas, à l'action d'un (de deux ou de trois) des
phénomènes suivants :
Carbonatation du béton, qui transforme
celui-ci, par la réaction de modification de la chaux du
ciment (Ca(OH)2), en carbonate de calcium (CO3 Ca). Cette
modification amène un changement de pH (de 10.5/11 à 9)
qui ne protège plus les armatures du béton armé de
la corrosion (la passivation des aciers, par l'alcalinité du
béton, fonctionne jusqu'à pH 9.5).
Réaction "alcali-granulat", dont l'origne est
l'absence de granulats roulés. On utilise actuellement
beaucoup, voire complètement, des granulats concassés
pour fabriquer du béton. Autrefois, on utilisait des
agrégats roulés. Ceux-ci avaient eu le temps de perdre
leurs sels (en fait leurs ions) alcalins, alors que, pour les
agrégats concassés, ce "traitement", dû au temps,
n'a pas eu lieu. Cet état provoque, de façon efficace
bien que lente, une réaction entre les ions alcalins des
agrégats et certaines formes de silice générant des
gels expansifs, d'où destruction localisée du
béton.
Action de délavage, engendrée par l'eau
de pluie (toujours acide) sous ses diverses formes :petites pluies
très dissolvantes, gros orages avec probablement des
phénomènes électriques, neige pouvant se tranformer
en glace, etc.
La vitesse de ces réactions
(séparées ou conjuguées) est fonction
de:
- la qualité du
béton (vitesse rapide si le béton est de qualité
médiocre - donc Rés. compr. et
Rés. traction/flexion faibles), - son
étanchéité (nids de graviers - fissures
etc.),
- l'épaisseur
de recouvrement des armatures (min.2/3 cm ou e>1.8
D),
- la protection
contre les conditions météorologiques
extérieures.
C'est donc cet ensemble de paramètres qui
doit être pris en compte, au niveau de la physico- chimie des
matériaux, pour définir correctement l'emploi des
polymères dans le Génie Civil.
Avant de donner des précisions sur les
polymères et leurs applications, il faut préciser deux
notions absolument fondamentales :
1) Ce ne sont pas les polymères
utilisés, malgré le niveau très élevé de
leurs performances, qui résoudront les faiblesses de certains
supports "béton armé".
2) C'est l'ensemble SUPPORT CONFORME + FORMULATION
POLYMERE ADAPTEE qui permettra d'obtenir un bon
résultat.
D'autre part, cette définition n'est valable
que dans la mesure où l'application de la formule adaptée
sera réalisée dans les règles définies par le
formulateur, qui doivent être en conformité avec les
exigences des règlements en vigueur tels : DTU (Document
Technique Unifié) ou STER (Service Technique d'Etude des
Routes).
C'est donc SUPPORT CONFORME + FORMULATION ADAPTEE
+ BONNE APPLICATION (définie par les fiches techniques des
fournissuers) qui engendrera le bon résultat
global.
Ces précisions sont nécessaires,
aujourd'hui , où de nombreuses sociétés se sont
intitulées applicateurs, alors que leur niveau de
compétences est relatif. Il serait bon de suivre, dans ce
domaine, les contraintes de qualifications des entreprises
prévues par les grandes administrations françaises (par
exemple SNCF- Ponts et Chaussées).
1. fibre de verre
