Biodégradation des bétons : analyse des bétons et mortiers en contact avec une eau douce naturelle

Concrete biodegradation: Analysis of concretes and mortars in contact with natural ground water

Institut National des Sciences Appliquées de Strasbourg, 24 Bd. de la Victoire, 67084 Strasbourg Cedex, France

Reçu : 3 Février 2006
Accepté : 8 Février 2006

Résumé

Le béton, pierre artificielle largement utilisée dans les différents domaines de la construction, souffre du vieillissement. L’objectif de cette étude est de déterminer l’importance du facteur microbiologique dans le vieillissement des bétons en contact avec des eaux naturelles. Cet article présente les premiers résultats obtenus avec des échantillons de mortiers normalisés. La colonisation biologique des échantillons est fortement influencée par la porosité du matériau. L’analyse de la porosité a montré que la peau des échantillons présente des caractéristiques pétrographiques particulières : une porosité plus faible et moins accessible que celle du cœur des échantillons. L’observation et l’analyse d’échantillons de mortier normalisé après trois ans d’immersion dans la nappe phréatique rhénane, réputée non agressive, révèlent la présence de dépôts discrets ayant des morphologies analogues à celles de certains microorganismes. La pénétration du biofilm recouvrant les échantillons et la porosité du matériau peuvent être étudiées grâce aux techniques de microscopie électronique à transmission (TEM) et de balayage en transmission (STEM) de lames ultraminces. Les premiers essais de découpe de lames ultraminces de la surface des mortiers colonisés par les microorganismes avec un ultramicrotome ainsi que leur observation en STEM montrent les potentialités et l’intérêt de mener de telles analyses pour l’évaluation de la bioréceptivité des bétons.

Abstract

The concrete, a widely used artificial stone in the construction field, suffers of weathering. This paper deals with the biological factors influencing the concrete decay for normalised samples immerged in groundwater. The porosity has a very important influence on the samples biological colonization. Analyses of mortars porosity show that the sample skin has special petrographical characteristics: a lower porosity, less accessible than the sample bulk. Analysis of mortars samples three years immerged in the Rhenish ground water, considered as non-aggressive water, reveal the presence of discrete deposits showing the same morphology than some micro-organisms. The biofilm penetration inside the samples and their porosity can be studied by the analysis of ultra-thin cuts extracted from the colonised sample surface with a transmission electron microscope (TEM) or a scanning transmission electron microscope (STEM). The first tests of mortars ultra-thin cuts with an ultramicrotom and their observation with a STEM show the potentialities and the interest to carry out such analyses in order to evaluate the concrete bioreceptivity.