Rayons X et Matière

J. Phys. IV France 10 (2000) Pr10-513-Pr10-520
DOI: 10.1051/jp4:20001055

Étude d'un granulat alcali-réactif par diffraction des rayons X

D. Bulteel¹, E. Garcia-Diaz¹, J. Durr², L. Khouchaf², C. Vernet³ and J.M. Siwak<sup>1

1</sup>  Département Génie Civil de l'École Nationale Supérieure des Techniques Industrielles et des Mines de Douai, 941 rue Charles Bourseul, BP. 838, 59508 Douai cedex, France
²  Laboratoire d'Analyse Physique de l'École Nationale Supérieure des Techniques Industrielles et des Mines de Douai, 941 rue Charles Bourseul, BP. 838, 59508 Douai cedex, France
³  Direction Scientifique de Bouygues BTP, Coignières, France

Résumé
La réaction alcali-granulat (RAG) est un processus physico-chimique de dégradation interne des bétons. Les bétons atteints par cette réaction sont constitués de granulats dits alcali-réactifs. Ces granulats comportent des phases de type quartz présentant des défauts internes appelés silanols. Le développement de la RAG au sein du granulat s'accompagne d'un accroissement du nombre de silanols internes. Pour étudier cette transformation structurale, nous avons suivi l'évolution des pics de diffraction des rayons X de la phase quartz en fonction de l'avancement de la réaction. Le granulat silex étudié présente des largeurs de raies à mi-hauteur importantes traduisant la présence de silanols internes. Au fur et à mesure que la réaction progresse nous observons une réduction de la largeur de raie à mi-hauteur et de la surface des pics de diffraction. Nous interprétons ce résultat comme une amorphisation de zones riches en défauts internes, les zones les mieux cristallisées, situées vraisemblablement au centre de ces domaines imparfaits se trouvant progressivement dégagées au cours de l'attaque.

Abstract
The Alkali-Aggregate Reaction (AAR) is a physico-chemical process of internal damage of concrete. The concretes damaged by this reaction are constituted of alkali-reactive aggregates. These aggregates have quartz phases with internal flaws called silanols. AAR development within aggregate involve an increase of internal silanols number. To study this structural transformation, we have followed the evolution of X-ray diffraction peaks of quartz phase as a function to reaction degree. The flint aggregate shows high ray width at half medium which traduces the presence of internal silanols. As the reaction progress we observe a decrease of ray width at half medium and surface of diffraction peaks. We interpret this result like the transition of zones with internal flaws in amorphous zones. The best crystallized zones are progressively revealed by the attack.

© EDP Sciences 2000