Mise au point d’une procédure de formation et de quantification des efflorescences primaires sur les matériaux cimentaires

Development of procedures for forming and quantifying primary efflorescence on cementitious materials

Département SPIN, LPMG CNRS UMR 5148, École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, 158 cours Fauriel, 42023 Saint-Étienne Cedex 2, France
e-mail: stephanie.delair@gmail.com; govin@emse.fr; guyonnet@emse.fr; bguilhot@emse.fr

Reçu : 22 Juin 2011
Accepté : 16 Septembre 2011

Résumé

Les efflorescences de carbonate de calcium désignent le dépôt de sels blancs en surface des constructions cimentaires. Elles contribuent à une détérioration esthétique de ces constructions. Pour étudier la formation des efflorescences, il est nécessaire de les faire apparaître de manière contrôlée et de les quantifier. Aucune procédure normalisée de génération des efflorescences primaires n’existe actuellement. Le but de ce travail est d’établir un protocole permettant de former des efflorescences dans des conditions de laboratoire et d’associer ce protocole à une méthode d’évaluation de l’intensité des efflorescences. La procédure mise au point reproduit, dans une enceinte climatique, les conditions favorables à la formation des efflorescences. Une couche uniforme de dépôt blanc est formée sur des échantillons de ciment. Ensuite, l’intensité des efflorescences est mesurée à l’aide d’un spectrocolorimètre et est convertie en fraction surfacique d’échantillon recouverte par les efflorescences (s_CaCO3). La formation des efflorescences semble dépendre fortement de la valeur de l’humidité relative pendant le test et, pour un rapport eau sur ciment donné, du degré d’avancement de l’hydratation avant le test d’efflorescences. Cette procédure pourra ainsi être utilisée pour mener des études sur l’atténuation des efflorescences.

Abstract

Efflorescence formation leads to deposit of white salts on the surface of building materials. It contributes to an aesthetical deterioration of these buildings. In order to study the formation of calcium carbonate efflorescence on cementitious materials, it is necessary to produce it under controlled conditions and to quantify it. No standardized procedure for the occurrence of primary efflorescence generation currently exists. The objective of this work is to establish a protocol for forming efflorescence in laboratory conditions and to combine this protocol with a method for evaluating the intensity of efflorescence. The procedure performed reproduced, in a climatic chamber, the natural climatic conditions conducive to efflorescence formation. A uniform white deposit was obtained on cement samples. Then, the intensity of efflorescence was measured using a spectrophotometer and converted into sample surface fraction covered by efflorescence (s_CaCO3). Efflorescence forming process seemed to depend strongly on the value of relative humidity during the test and, for a given water-to-cement ratio, on the hydration degree before the test. This procedure will be used in forthcoming works in order to study the attenuation of the efflorescence phenomenon.