Fascicule 1 Ouvrages de Maconnerie

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Remerciements Le CETMEF tient à remercier toutes les personnes qui ont participé à la réalisation de ce document et notamment : Les rédacteurs du document initial : Messieurs BRU, CHUBILEAU, JÉZÉQUEL, LA PRAIRIE et LEVILLAIN. Les rédacteurs des parties mises à jour : Nicolas ROUXEL, LRPC de Saint-Brieuc Benoît THAUVIN, LRPC de Saint-Brieuc Les relecteurs : Jacques BILLON, CETE Ouest/DIE/GOA Bruno BÉRANGER, LRPC d'Angers Claire MARCOTTE, CETE Nord-Picardie

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Sommaire 1. Généralités – Le dossier d'ouvrage 1.1 La maçonnerie

6 6

1.2 Aperçu sur la conception des ouvrages maritimes en maçonnerie

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1.3 Le dossier d'ouvrage

27

2. Causes et manifestations des désordres

30

2.1 La pathologie des matériaux de maçonnerie

30

2.2 La pathologie due aux actions mécaniques sur l'ouvrage

47

3. La surveillance

51

3.1 Contexte et spécificité maritime

51

3.2 Principes généraux de la surveillance

52

3.3 Contenu et modalités d'organisation de la surveillance continue

53

3.4 Les moyens de la surveillance

58

3.5 L'instrumentation

76

4. L'entretien des ouvrages

81

4.1 Établissement d'un diagnostic sur l'état de l'ouvrage

81

4.2 Le nettoyage

82

4.3 Évacuation des eaux - drainage

84

4.4 Traitement de la pierre

84

4.5 Réfection des joints de maçonnerie

85

4.6 Protection des fondations par des enrochements

92

4.7 Aperçu sur les grosses réparations

93

5. Annexes

109

6. Bibliographie

114

7. Glossaire des termes de maçonnerie

117

8. Index

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1. Généralités – Le dossier d'ouvrage 1.1 La maçonnerie La maçonnerie est un matériau composite comprenant de gros éléments, blocs, pierres, moellons ou briques, unis en général par un mortier (figure 1). Lorsque ce mortier n'existe pas, on dit que l'on a affaire à une maçonnerie de pierres sèches (figures 2 et 3). Dans tout ouvrage de maçonnerie on distingue deux parties: d'une part, la partie vue et d'autre part, le massif interne que la partie vue est destinée à protéger (figures 4 et 5). La partie vue comprend essentiellement : • en partie supérieure, une voie de circulation parfois appelée plate-forme, composée suivant les cas, d'un pavage ou d'un dallage et parfois bordée longitudinalement côté mer par un mur ou un muret surmonté par un couronnement ; • latéralement, le ou les parements. La maçonnerie constituant les parements, est toujours très "travaillée", avec, dans la plupart des cas, une recherche esthétique certaine. Le corps du massif lui-même est composé d'éléments presque toujours moins nobles que ceux du parement et mis en œuvre plus grossièrement. Il peut s'agir de pierres ou de moellons hourdés, ou non, au mortier de ciment ou de chaux. Il peut s'agir également de remblais pierreux, de galets, etc. Certains ouvrages comportent également des armatures métalliques, enveloppées d'une gaine de mortier, au moins à l'origine, et destinées à rendre l'ensemble plus monolithe.

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Figure 1 : Ouvrage monumental en maçonnerie : la digue de protection de l'entrée d'un port (pierres de taille de granite avec joints au mortier de ciment côté mer et pierres sèches côté terre). La partie en saillie de la digue côté mer est dégradée par l'assaut des vagues et elle a dû être protégée par des enrochements.

Figure 2 : Maçonnerie de pierres sèches taillées CETMEF

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Figure 3 : Maçonnerie rustique de pierres sèches (blocs et moellons grossiers, calés par des pierres)

Figure 4 : La dégradation d'un mur de quai permet de visualiser, d'une part la maçonnerie de parement en pierres de taille jointoyées et, d'autre part, la maçonnerie hourdée intérieure. On distingue deux tiges d'acier destinées probablement à consolider le parement, préalablement à sa chute. 8

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Figure 5 : Le dallage d'un mur de quai. Le monolithisme du mur est assuré par les joints au mortier et par une découpe adaptée de la pierre de taille (découpe en queue d'aronde).

La maçonnerie et les pierres qui la composent reçoivent des appellations diverses suivant leur volume, leur découpe, leur état de surface et leur plan de pose. Toutes ces appellations relèvent de la technologie pure des maçonneries et leur rappel sort du cadre du présent fascicule (se reporter à la liste bibliographique jointe). Du point de vue pathologique, qui concerne essentiellement le présent fascicule, ce sont surtout les composants de la maçonnerie qui doivent être étudiés.

1.1.1 La pierre Bien que la pierre soit rarement à l'origine de problèmes pathologiques graves pour les ouvrages maritimes, il convient de bien caractériser ce composant. Schématiquement les pierres à bâtir sont issues des trois grandes familles de roches: les roches cristallines, sédimentaires et métamorphiques. •

Les roches cristallines, appelées aussi roches éruptives.

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Elles comprennent essentiellement les granites. Comme leur nom l'indique ces roches présentent des cristaux (ou grains) visibles. Ces grains sont constitués de silice (quartz) ou de silico-aluminates (feldspaths, micas). Les roches sédimentaires. Elles comprennent essentiellement les calcaires (à base de carbonate de calcium CaCO 3) dont le grain est souvent moins visible, voire indécelable à l’œil nu, et les grès, composés de grains le plus souvent siliceux noyés dans une matrice de nature variable. •

Les roches métamorphiques. Elles comprennent essentiellement les gneiss, micaschistes et schistes. •

Alors que les roches cristallines sont pratiquement isotropes, les deux autres catégories de roches sont plutôt anisotropes car en général caractérisées par une structure feuilletée plus ou moins apparente. 1.1.2 Les mortiers On appelle mortier un mélange de liant hydraulique (chaux ou ciment), de sable et d'eau. Un mortier constitué de chaux et de ciment est dit mortier bâtard. Dans la maçonnerie on distingue d'une part le mortier de hourdage, c'est le mortier qui remplit les vides entre les gros éléments du massif, et d'autre part, le mortier des joints qui comble les vides entre les pierres et moellons des parties vues de l'ouvrage. Le rôle du mortier est double : • Rôle mécanique. Il s'agit de donner de la cohésion à l'ouvrage afin de lui permettre de résister aux actions mécaniques extérieures et notamment à l'effet des vagues (on ne rencontre d'ouvrages en pierres sèches qu'en zones abritées). Il s'agit aussi de répartir les efforts de compression entre les pierres afin d'éviter entre elles des poinçonnements locaux. Rôle d'imperméabilisation. Il s'agit d'éviter ou de limiter les circulations d'eau de mer au sein du massif et de réduire ainsi les risques d'altération de ce massif dans le temps, notamment du mortier. •

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Il n'existe à ce jour aucune norme ni recommandation traitant spécifiquement des mortiers des maçonneries marines, ni de leur élaboration, ni de leur analyse (mortier durci). Plusieurs types de mortier peuvent être envisagés en fonction de la nature du liant et des dosages. Les mortiers de chaux grasse La chaux grasse s’utilise de préférence en pâte. Des mortiers peuvent également être obtenus par ajout de sable. Un dosage de 50 litres de chaux pour 100 litres de sable constitue un dosage moyen pour un enduit de maçonnerie à base de chaux aérienne. Les mortiers de chaux hydrauliques Le dosage est exprimé en kilogramme de chaux hydraulique par mètre cube de sable. Ce dosage diffère selon que l’on voulait d’une part un dosage maigre, normal ou très gras et, d’autre part, selon que l’on désirait une chaux légère, lourde ou éminemment hydraulique. Le tableau suivant donne des indications sur les dosages utilisés à l’époque.

Type de chaux hydrauliques Légère Lourde Eminemment hydraulique

Tableau 1 Mortiers de chaux hydrauliques Mortier Maigre Normal Ouvrages aériens Fondations 250 300 300 350 350 400

Gras Ouvrages immergés 350 400 450

Les mortiers de ciment Portland Les dosages et les applications utilisés pour les mortiers de ciment Portland sont donnés dans le tableau suivant. Les dosages sont également exprimés en kilogramme de ciment Portland par mètre cube de sable.

Mortier Maigre Maçonnerie de remplissage 250 à 350

Tableau 2 Mortiers de ciment Portland Mortier Mortier Mortier Normal Semi-riche Moyennement riche Quai, fondation Maçonnerie Parements, immergée, radier aérienne enduits aériens d’écluse 350 à 400 450 à 500 500 à 600

Mortier Riche Rejointoiement 600 à 800

Les mortiers bâtards Il s’agit de mortiers qui contiennent à la fois du ciment et de la chaux. La chaux peut être de la chaux grasse ou de la chaux hydraulique. Dans le cas de la chaux aérienne, il existe deux types de mortier : CETMEF

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•

le mortier demi-maigre : un volume de chaux en pâte, deux volumes de ciment et douze volumes de sable ; le mortier maigre : un volume de chaux en pâte, un volume de ciment et dix volumes de sable.

Dans le cas de la chaux hydraulique, le mélange peut se faire dans des proportions quelconques. Propriétés mécaniques des mortiers Les mécanismes d’attaque de l’eau de mer font essentiellement intervenir des processus de solubilisation de la matrice liante et des pressions de cristallisation générées par la formation des cristaux ou de produits gonflants dans la porosité. De bonnes propriétés mécaniques des liants contribuent par conséquent à la durabilité des maçonneries exposées à un environnement marin. Dans le tableau suivant, nous indiquons la résistance à la compression caractéristique des types de liants susceptibles d’être rencontrés dans les ouvrages en maçonnerie. Tableau 3 Propriétés mécaniques des mortiers Type de mortier Chaux aérienne Chaux hydraulique naturelle Ciment composé Ciment à maçonner NF EN 413-1

Résistance à la compression (MPa) CaCO3 + H2O Le produit durci est essentiellement constitué de carbonate de calcium (ou de magnésium). Les chaux maigres contiennent également des oxydes (fer, silice, alumine). In situ, la réaction de carbonatation est difficilement complète, le produit durci peut donc contenir de la portlandite (Ca(OH)2). Les chaux hydrauliques Les chaux hydrauliques apparues en France à partir de 1818, à l'inverse des chaux aériennes, s'emploient aussi bien dans l'eau que dans l'air. En effet, elles n'ont pas la même composition que la chaux aérienne car, dans une chaux hydraulique, en plus de la chaux, il se trouve des silicates et des aluminates de calcium (C2S, C3A et C4AF) qui confèrent à la chaux son hydraulicité, c'est à dire son pouvoir de faire prise sous l'eau qu'il s'agisse d'eau douce ou d'eau de mer. Une chaux hydraulique est en quelque sorte un mélange de chaux grasse et de ciment. Les chaux fabriquées ont tout d'abord été naturelles. Dans ce cas l'exploitant utilisait un gisement sans mélange et la composition chimique de la chaux obtenue après cuisson était directement liée à celle du matériau extrait. La composition de ces premières chaux était donc très fluctuante. A partir de 1818, les producteurs commencèrent à mélanger eux-mêmes le calcaire et l'argile introduits dans leur four pour mieux maîtriser la composition et notamment l'indice d'hydraulicité de leur chaux qui cette fois était dite « artificielle ».

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Les chaux hydrauliques naturelles sont obtenues par cuisson à une température comprise entre 900 et 1500°C de calcaire contenant une certaine proportion d'argile. Les températures élevées atteintes pour préparer ce produit permettent la formation de nouveaux produits résultant de la réaction de la chaux et de l'argile. Les phases formées à haute température sont figées par un refroidissement rapide (trempe) après cuisson. Ces produits vitreux sont réactifs et peuvent former des hydrates stables dans le matériau refroidi. Les quantités d'argile dans ces matériaux sont faibles (inférieures à 19 %), la réaction de la chaux vive avec les phases silicatées et alumineuses de l'argile n'est donc pas complète. Une fraction importante de chaux éteinte subsiste dans le matériau refroidi. Le phénomène de prise est provoqué d'une part, par la carbonatation de la chaux libre et, d'autre part, par la réaction d'hydratation des silicates et des aluminates de calcium en présence d'eau. La carbonatation de la chaux libre se fait beaucoup plus lentement sous l'eau qui contient toujours du gaz carbonique dissous. On peut classer les chaux, comme l'avait proposé Vicat grâce à un indice d'hydraulicité « i » qui est donné par le rapport des éléments les plus acides aux éléments les plus basiques : Tableau 5 Indice d’hydraulicité des chaux

i= Chaux aérienne Chaux faiblement hydraulique Chaux moyennement hydraulique Chaux hydraulique Chaux éminemment hydraulique

[ SiO2 ] + [ Al 2 O3 ] + [ Fe2 O3 ] [CaO] + [ MgO] % d’argile 0à5 5à8 8 à 15 15 à 20 20 à 30

i 0 à 0,10 0,10 à 0,16 0,16 à 0,30 0,30 à 0,40 0,40 à 0,50

Durée de prise sous l’eau 15 à 30 jours 10 à 15 jours 2 à 4 jours < 2 jours

Après durcissement, les liants sont constitués de carbonates de calcium et de silicates de calcium hydratés dans des proportions qui varient avec l’indice d’hydraulicité. In situ, la carbonatation de la portlandite formée par l’hydratation de la fraction hydraulique se poursuit lentement au même titre que la carbonatation de la chaux non combinée avec l’argile pendant la cuisson. Ces réactions sont lentes du fait de la difficulté rencontrée par le dioxyde de carbone pour franchir une couche de carbonates de plus en plus épaisse et atteindre les produits non carbonatés. Au cours du 18 et 19ième siècle, la chaux a été un produit fabriqué près du site d’utilisation. La composition chimique de la chaux utilisée pour les ouvrages anciens est donc très fluctuante. A présent, ces produits obéissent à une réglementation spécifiant leur composition et deux appellations modernes ont été définies [FD ENV 459-1 – Mars 1995].

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Le Ciment Portland Artificiel ou Naturel Le ciment Portland a été employé en France à partir de 1850. Ce liant a pu être obtenu d’une part, avec l’amélioration des fours de cuisson qui permettent d’atteindre des températures élevées (supérieures à 1400°C), et d’autre part, grâce à une meilleure connaissance des réactions chimiques à l’origine du durcissement du ciment. Les premiers ciments ont été obtenus à partir de roches extraites et cuites sans mélange. La composition du ciment et, plus particulièrement son homogénéité, était dépendante du gisement exploité par le cimentier. Ces produits fabriqués au début du siècle dits « naturels » ont ensuite été remplacés par des ciments dits « artificiels » dans lesquels les proportions entre l’argile et le calcaire sont parfaitement contrôlées. Le ciment Portland résulte du broyage du clinker, roche artificielle élaborée vers 1450°C. Les produits de départ sont le calcaire (environ 80 %) et l’argile (environ 20 %). A haute température, les éléments chimiques se recombinent pour donner des silicates de calcium (C3S et C2S), l’aluminate tricalcique (C3A) et l’aluminoferrite de calcium (C4AF). Une petite quantité de sulfate de calcium (environ 5 %) est ajoutée lors du broyage comme régulateur de prise (gypse, hémihydrate ou anhydrite). Les constituants du ciment Portland sont hydrauliques, c’est à dire qu’ils donnent en présence d’eau des hydrates qui précipitent et s’organisent en une structure mécaniquement résistante. Un liant hydraulique est donc un liant qui fait prise en s’hydratant même sous l’eau. Les principales réactions chimiques de l’hydratation du ciment Portland sont indiquées ci-dessous : (C3S et C2S) + H2O => C-S-H + Ca(OH)2 Les silicates de calcium hydratés (C-S-H) constituent la phase hydratée la plus importante dont dépendent les principales propriétés mécaniques. La portlandite (Ca(OH)2) n’a que peu d’importance du point de vue de la résistance mécanique, mais cet hydrate joue un rôle notable vis-à-vis de la durabilité, en particulier lors d’une attaque marine. Notation cimentière : C = CaO, A = Al2O3, S = SiO2, F = Fe2O3, S = SO3, H = H2O Les ciments au laitier A partir de 1880, certains laitiers de haut fourneau ont été utilisés pour la fabrication d’un ciment à prise lente que l’on appelle ciment de laitier. Le laitier granulé est un sable obtenu en déversant dans l’eau le laitier en fusion (qui surnage à la surface de la fonte liquide dans le creuset des hauts CETMEF

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fourneaux). Le premier ciment de laitier a été au début le ciment de laitier à la chaux, constitué de 70 % de laitier au moins et 30 % de chaux grasse au plus. Ce ciment a été un concurrent pour les chaux hydrauliques car il durcissait plus vite et développait des résistances mécaniques plus élevées. Il a été ensuite détrôné par le ciment de laitier au clinker qui donne de plus fortes résistances mécaniques. Ce ciment se fabrique en broyant ensemble des clinker de Portland et du laitier granulé dans une proportion de 15 à 20 % maximum de Portland pour 80 à 85 % minimum de laitier. Il existe une autre famille de ciment au laitier, mais les proportions de laitier ne dépassent pas 70 %. Il s’agit des ciments métallurgiques : • le ciment de haut fourneau qui contient 70 % de laitier et 30 % de clinker de Portland ; • le ciment métallurgique mixte qui contient autant de clinker de Portland que de laitier ; • le ciment de fer qui contient 75 % de clinker de Portland et 25 % de laitier. Tableau 6 Historique des liants hydrauliques Liant

Description du liant

Époque

Chaux aérienne

La chaux aérienne est fabriquée à partir de la cuisson du calcaire. La A partir de chaux aérienne ne durcit qu'à l'air. La réaction de prise se fait très la fin du lentement : réaction de carbonatation se produisant en milieu humide et dixnécessitant plusieurs mois. En général, dans l'ouvrage, cette réaction huitième est incomplète et le produit durci peut alors contenir de la portlandite siècle

Chaux hydraulique

La chaux hydraulique s'emploie aussi bien dans l'eau que dans l'air. Elle fait prise sous l'eau, qu'il s'agisse d'eau douce ou d'eau de mer. Avant A partir de 1918, les chaux hydrauliques étaient naturelles et donc possédaient des 1918 propriétés fluctuantes. Après 1918, la composition est maîtrisée par les producteurs (chaux artificielle). La chaux hydraulique est fabriquée à partir de la cuisson d'un mélange d'argile et de calcaire.

Ciment Portland

Les premiers ciments dits « naturels » étaient obtenus à partir de roches extraites et cuites (températures de cuisson très supérieures à celles de la chaux hydraulique) sans mélange. Ils ont été ensuite A partir de remplacés par des ciments dits « artificiels » pour lesquels, les 1850 proportions entre argile et calcaire sont parfaitement contrôlées. Le ciment portland (naturel ou artificiel) est un liant hydraulique : liant faisant prise en s'hydratant et ce, même sous l'eau.

Ciment aux laitiers

Les ciments aux laitiers sont fabriqués avec des laitiers de hauts A partir de fourneaux. Ils durcissent très vite et développent des résistances 1880 mécaniques plus élevées que les chaux hydrauliques.

NB : Aux dix-huitième et dix-neuvième siècles, la chaux (aérienne ou hydraulique) utilisée pour la construction des ouvrages en maçonnerie était le plus souvent fabriquée à proximité du site de construction. C'est la raison pour laquelle, la composition et donc les propriétés des chaux utilisées dans les ouvrages anciens sont très variables.

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1.2 Aperçu sur la conception des ouvrages maritimes en maçonnerie On distingue trois familles principales d'ouvrages maritimes en maçonnerie : Les murs de quai. Ce sont avant tout des ouvrages massifs qui, simultanément au soutien des terres, permettent l'accostage et l'amarrage des navires. •

On peut y adjoindre d'autres ouvrages massifs tels que les écluses qui permettent le passage d'engins flottants entre deux plans d'eau de niveaux différents. Les ouvrages de défense contre la mer. Il s'agit essentiellement des jetées et des digues encore parfois localement appelées môles. Ces ouvrages sont en avancée dans la mer. •

Leur rôle est essentiellement d'assurer un plan d'eau abrité. Les digues assurent également parfois un rôle de soutènement des terres, leur conception s'apparente alors à celle des murs de quais. Dans cette catégorie on range également les perrés. Ceux-ci ont uniquement un rôle de protection superficielle des berges. •

Les ouvrages de signalisation maritime tels que phares et tourelles.

1.2.1 Les murs de quai Ils sont destinés à permettre aux navires d'accoster et de s'amarrer le long d'une muraille quasi verticale afin de procéder à des opérations de chargement ou de déchargement. Ils assurent un rôle de soutènement vis-à-vis des remblais constituant le terre-plein arrière et reprennent les efforts exercés sur ce terre-plein par les charges statiques et mobiles qui y sont appliquées. Les murs de quai se distinguent des ouvrages de soutènement classiques par l'importance des surcharges qui leur sont imposées et surtout par la pénétration de la mer à l'intérieur des remblais qu'ils soutiennent. - CONSTITUTION DES MURS DE QUAI. On doit considérer qu'un mur de quai est constitué de l'ouvrage lui-même mais également du remblai situé à l'arrière immédiat du quai. CETMEF

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Le mur supporte une poussée arrière due, d'une part à ce remblai, et d'autre part à l'eau (eau de mer, eau de la nappe phréatique ou eau pluviale). Il existe de très nombreuses variantes dans la constitution des murs de quai. Ces variantes dépendent pour beaucoup de la période de construction de l'ouvrage et de son exposition à la mer. Les murs en pierres sèches En zones abritées, de très nombreux murs, parmi les plus anciens, sont en pierres sèches. Ils sont constitués de pierres de taille disposées en assises régulières (figure 2) ou non et dont la tenue peut être améliorée par la découpe des pierres. Les murs de pierres sèches peuvent aussi être constitués par un empilement de blocs bruts ou grossièrement taillés, calés par des éléments de dimensions plus réduites (figure 5). De tels murs de pierres sèches sont particulièrement perméables à la circulation de l'eau. S'ils ne sont pas soumis à des agressions mécaniques particulières, ils peuvent avoir une durée de vie qui se compte en siècles. Les murs en maçonnerie de mortier Dans leur composition la plus courante, les murs de quai sont en maçonnerie au mortier de ciment ou de chaux. Il arrive que dans certains ouvrages seule la partie avant du massif, côté mer, soit à bain de mortier (épaisseur de l'ordre de un à deux mètres). La partie arrière, comprenant en particulier les redans, est en pierres sèches (figure 7).

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Figure 6 : Détail de l'assemblage des pierres du mur de quai en pierres sèches de la figure 3. Ce mur est vieux de trois siècles

Figure 7 : Coupe d'un mur de quai dont la partie avant du massif est en mortier de ciment et la partie arrière en pierres sèches CETMEF

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Les parements des murs sont généralement en pierres de taille ou en maçonnerie de moellons smillés (voir lexique). Le massif lui-même est en maçonnerie ordinaire, non appareillée, à bain de mortier. Les joints du parement sont généralement plats ou en léger creux. Ils sont constitués de mortiers de ciment ou de chaux, parfois de mortiers bâtards. Certains murs, réputés imperméables, sont calculés pour résister à une poussée hydrostatique maximale. D'autres au contraire sont munis de barbacanes et éventuellement d'un massif de drainage, dans le cas de sols fins, en vue de réduire cette poussée hydrostatique. Le bon fonctionnement du réseau de drainage et de ces barbacanes devient alors une condition essentielle de la tenue du mur. Dans quelque configuration que ce soit, la circulation de l'eau à travers le mortier des joints entraîne leur dégradation et celle des pierres. - GEOMETRIE COURANTE DES MURS DE QUAI. La largeur des murs de quai dépend essentiellement de leur constitution : maçonnerie de pierres sèches ou de mortier. Le quai de pierres sèches de la figure 3 a une largeur de 6,5 mètres en couronnement et de 30 mètres à la base pour une hauteur de 8,5 mètres. Les murs de quai en maçonnerie de mortier ont, à leur base, une largeur comprise entre 40 et 60 % de leur hauteur. Les murs de quai de ce type, qui ont une largeur voisine de 40 % de leur hauteur, présentent fréquemment des désordres liés à l'intensification des surcharges qu'on leur fait éventuellement subir. A sa partie supérieure, un quai en maçonnerie a une épaisseur voisine de 20 % de sa hauteur, étant rarement inférieure de 2 à 2,5 mètres (épaisseur nécessaire pour le scellement des organes d'amarrage). Dans les ports à faible marnage, la plate-forme du mur est en général situé à deux ou trois mètres au dessus du niveau des plus hautes eaux. Cette hauteur (appelée revanche) est réduite pratiquement à zéro dans les ports à très forte marée.

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Le fruit des murs de quai est très variable d'un ouvrage à l'autre. Il est en général de l'ordre de 1/10, mais peut se situer entre 1/2 et 1/20. Sur certains murs de grande hauteur, ce fruit peut être variable suivant la hauteur.

- LES FONDATIONS DES MURS DE QUAI. La nature et la géométrie des fondations dépendent du sol, des conditions de site (niveau de la mer aux plus basses eaux) et aussi de l'état d'avancement de la technique au moment de la réalisation de l'ouvrage. Comme pour tout ouvrage on distingue deux types principaux de fondations : • les fondations directes sur le sol porteur, • les fondations indirectes dans lesquelles une structure est interposée entre l'ouvrage proprement dit et le sol porteur (remblai, pieux, caisson havé, etc.). Les fondations directes, plus ou moins encastrées dans le sol en place, se rencontrent surtout sur l'estran. Certains ouvrages sont assis directement sur le rocher qui a pu être dérasé localement. Dans le cas de sol meuble, l'ouvrage est construit à l'intérieur d'une souille. La profondeur d'encastrement de la fondation dans le sol est une donnée importante pour la stabilité de l'ouvrage (elle doit être mesurée sans tenir compte des dépôts lâches éventuellement accumulés devant l'ouvrage). Dans le cas d'une assise sur sol médiocre, un fascinage ou un platelage de bois a pu être interposé entre l'ouvrage et le sol. Les fondations indirectes sur pieux de bois, appelés parfois pilots ou picots, ont soit un rôle de report des charges vers le bon sol sous-jacent (figure 8), soit un rôle d'amélioration du sol en place par densification (parfois, de fait, les deux rôles sont confondus). Au dix-huitième siècle et au début du dix-neuvième, la maçonnerie était construite sur un platelage de bois portée par les pieux. Vers la fin du dix-neuvième siècle, les têtes des pieux étaient enserrées dans un massif de béton grossier sur lequel était assise la structure en maçonnerie. Dans les sites où la hauteur d'eau minimale n'excède pas deux à trois mètres environ, une disposition de construction assez courante a consisté à interposer entre la structure et le sol porteur soit une couche de remblai soit un béton grossier mis en place à l'intérieur d'un rideau de palplanches ou d'une enceinte de pieux jointifs (figure 9). Les palplanches jouent alors également un rôle de parafouille. CETMEF

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Dans certains cas il peut y avoir eu substitution du matériau médiocre en place par un matériau de meilleure qualité.

Figure 8 : Coupe d'un mur de quai sur pieux de bois

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Figure 9 : Fondation d'un mur de quai sur un matelas de béton enserré à l'intérieur d'un batardeau de pieux et de palplanches en bois.

Parfois, l'assise de l'ouvrage a été assurée par un empilement de sacs remplis de ciment ou de béton et grossièrement disposés, probablement par déversement ou avec l'aide de scaphandriers. 1.2.2 Les ouvrages de défense contre la mer LES DIGUES ET LES JETÉES Les digues et jetées sont, pour la plupart, des ouvrages qui s'avancent dans la mer et qui protègent un port ou un chenal contre la violence des vagues.

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Alors que les digues sont limitées à ce rôle de protection et parfois de soutènement des terres, les jetées assurent en outre un rôle de chaussée et d'amarrage côté port pour les navires en cours de chargement ou de déchargement. A moins que simultanément elles ne soutiennent des terres, leur mode de fonctionnement est donc différent de celui des murs de quai puisqu'elles n'ont pas à supporter la poussée latérale d'un remblai mais qu'en revanche elles subissent directement l'assaut de la mer. Du point de vue de leur conception, il existe une grande variété de digues et de jetées qui vont d'ouvrages entièrement en maçonnerie jusqu'aux ouvrages constitués essentiellement de remblais immergés sur leur plus grande hauteur et dont seul le couronnement peut être en maçonnerie. Ces dernières sont appelées digues mixtes. Les ouvrages essentiellement en maçonnerie peuvent être à section pleine ou évidée dans la majeure partie de leur hauteur. Ces ouvrages sont parfois appelés digues verticales par opposition aux digues à talus. Leurs systèmes de fondations sont les mêmes que pour les murs de quai. Il existe de nombreux types d'ouvrages particuliers. On en présente deux à titre d'exemple: les digues fondées sur enrochements et les digues dites de type "Considère" : Les digues fondées sur enrochements (figure 10) On les rencontre fréquemment dans les ports en eau profonde : la partie maçonnerie, verticale ou subverticale, repose sur un remblai d'enrochements déversés sur le fond lequel a pu être préalablement dragué si le sol en place était trop médiocre pour supporter l'ouvrage. La partie maçonnerie peut être massive ou au contraire limitée à un simple couronnement du talus d'enrochements. La disposition et les dimensions des blocs d'enrochements ainsi que les pentes de talus sont adaptées pour assurer la stabilité de l'ensemble notamment sous l'action de la houle et des courants. Dans un même profil en travers, la pente de talus peut être variable avec la profondeur, notamment côté mer. Dans certains cas, les enrochements sont remplacés par des blocs préfabriqués de béton ou même de maçonnerie.

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Figure 10 : Digue en maçonnerie fondée sur enrochements

Les digues de type "Considère" Il s'agit de petites digues verticales à claires-voies (figure 11), généralement assises directement sur le rocher, avec parfois, lorsque celui-ci ne découvre pas à marée basse, interposition de sacs de béton ou de ciment immergés. La rigidité de l'ouvrage est assurée par des fers noyés dans la maçonnerie et par des refends disposés tous les quatre mètres environ. Dans certains cas le corps de l'ouvrage est rempli par des maçonneries de pierres sèches. Des barbacanes sont ménagées en parties inférieures de l'ouvrage.

Figure 11 : Coupe schématique d'une digue Considère CETMEF

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LES PERRÉS Le rôle des perrés se limite à une protection superficielle des talus. A moins qu'ils n'aient été conçus pour cela, les perrés n'ont aucune action sur la stabilité en masse du talus. Dans leur configuration classique (figure 12), les perrés maçonnés comportent un parement en maçonnerie de pierres sèches, au mortier de ciment ou de chaux hydraulique, reposant sur un corroi d'argile ou éventuellement sur un simple fascinage. Dans certains cas, l'ensemble est "cloué" au sol par des petits pieux de bois.

Figure 12 : Coupe schématique d'un perré maçonné

1.2.3 Les ouvrages de signalisation Il s'agit généralement d'ouvrages massifs de maçonnerie hourdée (figure 13). Ils sont soumis, de par leur localisation, à des conditions d'agression marine très sévères. Nombre d'entre eux sont fondés directement au rocher auquel ils sont liés par des aciers ce qui les rend très sensibles à tout défaut d'entretien.

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Figure 13 : Coupe d'une tourelle en maçonnerie

1.3 Le dossier d'ouvrage LE DOSSIER D'OUVRAGE est constitué par l'ensemble des documents administratifs et techniques nécessaires pour assurer la gestion de l'ouvrage. Tout ouvrage important, ou tout ouvrage devant subir des modifications, a fortiori tout ouvrage à problème, doit avoir un dossier d'ouvrage. L'objet de ce paragraphe est de présenter le contenu du Dossier d'Ouvrage d'un ouvrage en maçonnerie. Ce dossier doit permettre : • de conserver toutes les informations relatives à la genèse de l'ouvrage et à son histoire depuis le début de sa conception jusqu'à la date de l'état de référence défini ci-dessous ; CETMEF

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de définir l'ETAT DE REFERENCE de l'ouvrage, c'est-à-dire son état à une date donnée, qui sert d'élément de comparaison à son état réel lors de toute action ultérieure ; de conserver toutes les informations relatives à la vie de l'ouvrage depuis la date de l'état de référence.

L'ensemble des documents constituant le dossier d'ouvrage se compose de trois parties appelées sous-dossiers : SOUS-DOSSIER 1 : CONCEPTION, CONSTRUCTION, HISTOIRE Le sous-dossier 1 contient toutes les informations relatives à l'histoire de l'ouvrage jusqu'à la date de l'état de référence, et notamment celles qui se rapportent à la conception et à la construction. Ces informations sont acquises une fois pour toutes. Elles doivent être complétées lorsque de nouvelles informations sont trouvées concernant le passé de l'ouvrage. Lorsqu'une modification, une réparation ou une opération importante d'entretien spécialisé sont effectuées sur l'ouvrage, ceci nécessite la définition d'un nouvel état de référence. Il convient alors de compléter le sous-dossier en y incluant toutes les informations relatives à la vie de l'ouvrage jusqu'à la date du nouvel état de référence et tous les renseignements relatifs aux travaux que l'on vient d'exécuter. SOUS-DOSSIER 2 : L'ETAT DE REFERENCE Le sous-dossier 2 est le recueil des informations qui permettent de définir l'état de référence de l'ouvrage. Dans le cas d'un ouvrage neuf, c'est l'état lors de l'achèvement de sa construction dit ÉTAT ZERO. Ce sous-dossier n'est pas immuable et il est nécessaire, dans les cas énoncés ci-dessus, de définir à chaque fois un nouvel état de référence. C'est lors de l'établissement de l'état de référence que l'on établit le programme des visites détaillées périodiques (chapitre 3). L'établissement d'un dossier d'ouvrage est une opération importante qui peut nécessiter la mise en œuvre de moyens particuliers au moins pour les ouvrages les plus importants et notamment lors de l'établissement de l'état de référence. C'est cet état de référence qui permettra de quantifier correctement l'amplitude des déformations et des désordres éventuels ainsi que leur évolution dans le temps.

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L'agent chargé de l'établissement du dossier d'ouvrage devra avoir de bonnes connaissances en matière de maçonnerie notamment dans son aspect pathologie, et, si possible, de la géotechnique. Il devra se faire conseiller par des spécialistes de ces questions. SOUS-DOSSIER 3 : LA VIE DE L'OUVRAGE Le sous-dossier 3 est le recueil des informations relatives à la vie de l'ouvrage depuis la date de l'état de référence. Il contient notamment les comptes rendus écrits, graphiques ou photographiques de visites de surveillance et les documents relatifs aux travaux d'entretien, de réparation ou de modifications effectués sur l'ouvrage. Ce sous-dossier doit être constamment tenu à jour. Enfin, le dossier d'ouvrage sera efficient s'il peut être compris par ses lecteurs successifs. Pour cela, l'agent chargé de son établissement devra s'astreindre à respecter la terminologie en vigueur et, à chaque fois que possible, à quantifier les paramètres et phénomènes constatés. Un dossier d'ouvrage complet, c'est-à-dire établi correctement et régulièrement mis à jour par le gestionnaire de l'ouvrage permet un gain de temps considérable, une bonne connaissance de l'état réel de l'ouvrage et du coût des opérations d'entretien ou de réparation. Il facilite l'appréciation des désordres éventuels de l'ouvrage. Le dossier d'ouvrage doit en outre faire l'objet d'une synthèse appelée document signalétique de l'ouvrage. LE DOCUMENT SIGNALETIQUE DE L'OUVRAGE Ce document constitue le dossier de travail courant, par opposition au dossier d'ouvrage qui est avant tout un document de référence normalement archivé. Le document signalétique rassemble d'une manière condensée les informations d'ordre administratif et technique et permet, pour la plupart des consultations courantes, d'éviter le recours au dossier d'ouvrage complet. On donne en annexe 1 un modèle pour l'établissement de ce document signalétique de l'ouvrage.

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2. Causes et manifestations des désordres Du point de vue pathologique on distingue deux types de problèmes : • Les problèmes liés à la dégradation des matériaux qui constituent la maçonnerie. Ces matériaux ont pu évoluer dans le temps pour des causes aussi bien mécaniques, que physico-chimiques. Ces problèmes sont, pour la plupart, dus à la très forte agressivité du milieu marin, notamment dans les zones soumises au marnage et aux embruns. •

Les problèmes liés aux actions mécaniques sur l'ouvrage.

Il s'agit des actions directes sur l'ouvrage : les charges de service, les vagues, etc. Il s'agit aussi de forces qui résultent de modifications dans l'environnement de l'ouvrage (terrassements devant l'ouvrage, remblaiements à l'arrière, etc.). Ces problèmes mécaniques sont le plus souvent tributaires des caractéristiques géotechniques des matériaux situés sous l'ouvrage lui-même ou à son voisinage ainsi que des conditions hydrauliques régnant autour de l'ouvrage (derrière les murs de quai par exemple). Il peut y avoir interaction entre ces deux types de problèmes : • une maçonnerie au mortier dégradé, déjà localement fracturée ou disloquée, sera moins apte à supporter de nouvelles sollicitations mécaniques, • un ouvrage fissuré par tassements différentiels sera plus sensible à l'action physico-chimique de l'eau de mer puisque plus perméable à celle-ci, etc. Dans ce qui suit, par simplification, on examinera séparément les problèmes de pathologie dus à l'altération des matériaux et ceux dus aux actions mécaniques sur l'ouvrage.

2.1 La pathologie des matériaux de maçonnerie Les pierres constituant la maçonnerie peuvent être sujettes à dégradation, notamment en parement, mais, sauf dans le cas de la réaction alcali-granulat (voir ci-dessous), les conséquences en sont rarement graves. Aussi, la cause majeure pouvant affecter gravement les ouvrages marins en maçonnerie est l'altération, voir la décomposition, des mortiers par action de l'eau de mer. 30

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2.1.1 L'environnement marin Le milieu marin présente une agressivité vis-à-vis des matériaux de maçonnerie due, d'une part aux composants de l'eau de mer, d'autre part au niveau d'exposition à l'ambiance marine des ouvrages ou parties d'ouvrages. La composition chimique de l'eau de mer En bordure des côtes françaises l'eau de mer contient de 35 à 45 grammes de sels par litre. Ces sels sont à 90 % des chlorures de sodium ou de magnésium et à 10 % des sulfates de magnésium et de calcium. L'eau de mer contient en outre des gaz dont le dioxyde de carbone (CO 2) que l'on trouve notamment sous la forme d'acide carbonique CO2 H2O. L'eau de mer a un pH alcalin compris entre 7,7 et 8,4 mais, dans les estuaires et dans les ports, le mélange avec des eaux acides d'origine industrielle ou naturelle (eaux de rivières) peut abaisser le pH de quelques points. La masse totale des ions contenus dans une eau de mer varie de plus de 40 g par kg d’eau en mer Rouge, à moins de 10 g par kg d’eau dans certaines régions baltiques. Par contre, les proportions relatives des principaux sels restent constantes. L’eau de mer contient une diversité importante d’ions et ceux-ci sont présents dans des proportions différentes : le chlorure de sodium représente à lui seul 85 % (g/g) des sels. Dans le tableau suivant, nous donnons un exemple de composition saline déterminée pour une salinité de 35 grammes de sels par litre d’eau. Seuls les ions majoritaires sont listés. Les autres ions n’entrant à priori pas en jeu dans les mécanismes d’altération des maçonneries. A titre indicatif, la salinité de l’océan Atlantique varie entre 33,5 et 37,4 g/l et celle de la mer Méditerranée est comprise entre 38,4 et 41,2 g/l. Tableau 7 Composition moyenne de l’eau de mer Concentration Ions (salinité de 35 g/l) Chlorures 18980 ClSulfates SO42649 Sodium Na+ 10556 Calcium Ca+ 400 Magnésium Mg2+ 1272 Potassium K+ 380 Bicarbonate et HCO3 et CO32 140 carbonate pH 8,2

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Les sels marins peuvent se former par évaporation de l’eau de mer. Le premier produit à précipiter est le carbonate de calcium qui se forme lorsque le volume d’eau est réduit de 50 % par évaporation. Lorsque la teneur en eau est réduite de 80 %, le gypse (sulfate de calcium hydraté) précipite. Le sel majoritaire de chlorure de calcium n’apparaît qu’après un départ d’eau de plus de 90 %. Enfin, une réduction de 97 % de la teneur en eau doit être atteinte pour précipiter les sels de magnésium. L'exposition à l'ambiance marine L'agressivité de l'environnement marin dépend fortement de l'exposition de la pièce de maçonnerie. L'apparition, l'étendue et l'intensité des processus évoqués ci-avant sont donc intimement liées aux conditions d'exposition de la maçonnerie à l'eau de mer. L'agressivité du milieu marin est plus grande dans les zones de marnage, les zones aspergées ou soumises aux embruns, que dans les parties constamment immergées des ouvrages. Elle est également plus élevée dans les régions chaudes que dans les régions froides.

Figure 14 : Exposition à l’ambiance marine Tableau 8 Exposition et processus de dégradation Exposition de la maçonnerie

Description de l'exposition

Ces pièces peuvent être relativement éloignées de l'eau, l'ouvrage n'ayant parfois aucun contact avec la mer. Les embruns marins sont susceptibles de Zone exposée aux transporter des ions constitutifs de l'eau de embruns mer et de les déposer sur l'ouvrage. Dans ce cas, les concentrations ioniques sont rapidement importantes du fait des faibles quantités d'eau.

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Processus de dégradation privilégié

Les ions pénètrent rapidement dans la structure par l'effet de cycles de séchage et d'humidification. Les sels formés peuvent provoquer des contraintes de traction de surface, des décollements ainsi que des fissurations visibles à la surface de l'ouvrage. Des dépôts de sel peuvent être visibles en surface si l'apport d'eau de pluie n'est pas abondant.

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Les ouvrages en maçonnerie Exposition de la maçonnerie

Description de l'exposition

Processus de dégradation privilégié

Les pièces d'ouvrages situées en zone de marnage subissent vraisemblablement Le lessivage des sels formés est accentué par l'immersion l'environnement le plus agressif car elles Zone de marnage fréquente du matériau ce qui favorise la pénétration des subissent une agression physique par agents agressifs. l'action des vagues et des particules brassées par la mer. Le matériau immergé en permanence subit une agression modérée. Dans le cas des liants hydrauliques, la bonne durabilité de ces matériaux immergés peut également être expliquée par la formation d'une couche moins perméable en surface. Cette chute de la perméabilité peut s'expliquer en grande partie par la carbonatation du liant (phénomène lent, car la diffusion du CO2 dans l’eau est très lente).

Dans ce cas, l'attaque majoritaire susceptible d'altérer le matériau est un lessivage des minéraux les plus solubles. La formation de sels peut également intervenir, toutefois la présence d'ions de natures variées dans l'eau de mer, confère une agressivité plus faible que dans le cas d’une solution mono-ionique concentrée.

Cette zone est située au-dessus du niveau moyen de la mer à marée haute. Zone exposée aux Elle subit une projection d'eau de mer plus aspersions ou moins importante en fonction des conditions climatiques.

L'attaque de l'eau de mer est dans ce cas attribuée à la formation de sels. Ces zones peuvent être affectées par des remontées capillaires (porosité importante de la maçonnerie) ce qui accentue l'agressivité de l'environnement en permettant aux ions de pénétrer profondément dans la structure.

Zone immergée en permanence

2.1.2 L'attaque des ciments par l'eau de mer Les composants des ciments vulnérables à l'attaque de l'eau de mer sont la chaux qu'ils contiennent et l'aluminate tricalcique C3A. L'aluminate tétracalcique C4A, très vulnérable, est pratiquement exclu des ciments prise-mer. L'attaque de l'eau de mer peut se faire suivant plusieurs mécanismes rapportés très sommairement ci-dessous: a) L’action des chlorures Dans la mer, les chlorures sont essentiellement présents sous deux formes : le chlorure de sodium et le chlorure de magnésium, le premier constituant plus de 80 % des ions présents. L’évaporation de cette eau provoque donc une formation importante d’halite (NaCl) associée à une pression de cristallisation lorsque l’environnement est confiné. Si l’évaporation se poursuit, l’halite est consommée pour alimenter la formation de chlorure de magnésium. Les chlorures de magnésium peuvent réagir par substitution avec l’hydroxyde de calcium. Cette réaction chimique provoque une solubilisation de la portlandite (Ca(OH) 2) en faveur de la formation de brucite (Mg(OH)2) : CETMEF

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MgCl2 + Ca(OH)2 => CaCl2 + Mg(OH)2 La portlandite est un des principaux produit d’hydratation d’un ciment portland de type CEM I. Cet hydrate est également présent dans les produits à base de chaux dans lesquels la carbonatation n’est pas complète. Cette substitution Mg2+ => Ca2+ n’est pas dommageable pour le matériau car la brucite ne se forme à priori pas dans des conditions de sursaturation importantes. Toutefois, cette réaction chimique est associée à une diminution du pH de la solution interstitielle d’approximativement 12,6 à 10,5 à 20°C. Le chlorure de sodium peut réagir avec des aluminates pour former des chloroaluminates de calcium hydraté. Hormis dans des conditions de sursaturation importantes, le chloroaluminate de calcium hydraté n’a pas de propriétés expansives. En présence de sulfates, ce dernier produit forme de l’ettringite dont les propriétés expansives sont très importantes. CaCl2 + C3A + 10 H2O => C3A.CaCl2.10H2O (monochloroaluminate de calcium hydraté) C3A.CaCl2.10H2O + 3 SO42- + 3 Ca2+ + 22 H2O => CaCl2 + C3A.3CaSO4.32H2O (ettringite) La formation de ces produits est accompagnée par une augmentation importante de volume qui peut être associée à des contraintes dans le matériau. Dans des conditions normales de formation, ces produits présentent une structure cristalline bien identifiée ce qui n’est pas nécessairement le cas lorsque leur formation a lieu dans un espace confiné. Leur identification au Microscope Electronique à Balayage (MEB) associé à une microsonde d’analyse des rayons X émis est aisée. Quelques exemples sont présentés ci-après.

Figure 15 : MEB – Grossissement x 250 - Chloroaluminates de calcium hydratés

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Figure 16 : MEB – cristaux d’ettringite et de brucite

b) L’action du magnésium Ce cation est présent sous forme de chlorure de magnésium et de sulfate de magnésium. Il réagit avec les produits à base de calcium pour former des phases plus stables par substitution du calcium, ce qui, en interaction avec la précipitation des sels plus ou moins gonflants, constitue une attaque majeure du liant. En présence de portlandite (Ca(OH)2), le magnésium forme de la brucite (Mg(OH)2). Cette réaction chimique associée à une diminution du pH de la solution interstitielle n’est pas dommageable pour les structures non armées tant que les pressions de sursaturation ne sont pas trop importantes (du fait de la faible teneur en magnésium de l’eau de mer).

Figure 17 : MEB - Grossissement x 3000 - Cristaux de brucite

Le magnésium peut également se substituer au calcium contenu dans la structure des C-S-H (produit issu de l’hydratation d’un clinker) pour former des M-S-H. Cette réaction est dommageable pour le CETMEF

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matériau puisque les M-S-H n’ont pas de propriétés liantes. Le matériau devient friable et n’assure plus la cohésion entre les moellons. Mg2+ + C-S-H => Ca2+ + M-S-H c) L’action des sulfates Les sulfates sont des ions agressifs vis-à-vis de l’hydroxyde de calcium et des produits à base d’aluminates. En réaction avec des aluminates tri-calciques (C 3A), les sulfates peuvent former des hydrates de faible solubilité et présentant des propriétés expansives. En absence d’alumine, dans les liants à base de chaux notamment, les ions sulfates réagissent avec le calcium de la portlandite non carbonatée pour former du gypse : Ca2+ + SO42- + 2 H2O => CaSO4.2H2O (gypse)

Figure 18 : MEB - Grossissement x 1000 - Cristaux de gypse

La formation de cet hydrate dit « gypse secondaire », bien que relativement soluble, peut générer des contraintes importantes dans des conditions de sursaturation. Toutefois, la solubilisation du gypse augmente en présence de chlorures ce qui limite les risques de sursaturation et donc l’existence de pressions de cristallisation. La formation d’ettringite dite secondaire constitue l’agression principale de cet ion vis-à-vis d’un matériau contenant de l’alumine et de la chaux. Ce produit peut se former à partir du gypse secondaire en réaction avec des produits aluminés (C3A anhydre par exemple). Ces réactions sont traduites par les équations chimiques suivantes : C3A + 3CaSO4.2H2O + 26 H2O => C3A.3CaSO4.32H2O C3A.CaSO4.12H2O + 2 (CaSO4.2H2O) + 16 H2O => C3A.3CaSO4.32H2O

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Le terme “ettringite” caractérise une structure cristalline bien identifiée du tri-sulfo-aluminate de calcium hydraté. Lorsque ce produit cristallise, il forme de fines baguettes en forme d’oursins si l’espace ne génère pas d’orientation particulière. Cependant, dans des milieux confinés, l’ettringite ne se forme pas nécessairement sous une forme cristalline. Dans ce cas, elle apparaît sous un aspect comprimé ou massif ne présentant pas de caractère cristallin (voir cliché MEB ci-dessous). Le terme « ettringite » est tout de même conservé bien que ce produit soit difficilement identifiable par diffractométrie de rayons X.

Figure 19 : MEB - Grossissement x 800 - Ettringite présentant un aspect comprimé

La formation de ce produit est très liée au pH de la solution interstitielle. La solubilité de l’ettringite diminuant avec le pH, le formation de ce produit risque de générer des contraintes dans une matrice carbonatée. Au même titre que les chlorures, les sulfates peuvent être adsorbés par les C-S-H ce qui n’a pas de conséquence pour la durabilité. Cette réaction n’est pas définitive, il se forme ainsi un réservoir d’ions potentiellement re-mobilisables dès que la concentration en ions sulfates de la solution interstitielle diminue. Les quantités d’ions adsorbés augmentent avec le pH de la solution interstitielle et peuvent atteindre 11 % en masse. En dernier lieu, dans des conditions de température spécifiques (T