Altération des pâtes de ciment par colonisation bactérienne

Cement pastes bioreceptivity

Laboratoire de GÉnie de la COnception, Groupe Laboratoire d'Ingénierie des Surfaces de Strasbourg, Institut National des Sciences Appliquées de Strasbourg, 24 boulevard de la Victoire, 67084 Strasbourg Cedex, France

Reçu : 12 Juin 2007
Accepté : 21 Juin 2007

Résumé

Comme tous les matériaux, les bétons souffrent du vieillissement qui modifie ses propriétés avec le temps. Parmi les facteurs de vieillissement, les micro-organismes peuvent induire une bioaltération ou une biodétérioration des matériaux cimentaires. Si la colonisation du matériau est le préambule à toute biodégradation, tous les matériaux ne sont pas tous colonisables de la même façon. Des essais de bioréceptivité en laboratoire et en milieu réel ont été menés sur des échantillons de pâtes de ciment. Ces essais ont montré l'importance de la topographie de surface et des porosités ouvertes vis-à-vis de la bioréceptivité des pâtes de ciment, ces zones pouvant permettre aux micro-organismes de migrer vers le cœur du matériau sont les plus densément colonisées. Des essais en milieu de culture propice au développement des bactéries sulfo-oxydantes (BSO) montrent l'apparition d'un dépôt de phosphate de calcium issu de la réaction du milieu de culture avec les échantillons. Des essais en milieu réel montrent une colonisation naturelle des échantillons de base cimentaire CEM III et CEM V plus intense que celles des échantillons de base cimentaire CEM I. Cette différence est notable pour la flore totale ainsi que pour les BSO.

Abstract

As all the materials, concretes suffer of weathering that modifies the material properties over time. Among the weathering factors, micro-organisms can induce a bioalteration or a biodegradation of the cement-based materials. The colonisation of the sample is the first step for every biodeterioration but all materials are not identically colonized. Bioreceptivity tests in laboratory and in real media have been carried out on three cement pastes. These tests show that surface topography and opened porosities influence the material bioreceptivity; these areas allow the micro-organisms penetration inside the material bulk and are the most colonized ones. Tests carried out in a medium favourable to the growth of sulfo-oxidizing bacteria (SOB) show the formation of calcium phosphate at the sample surface resulting from the reaction between the phosphate from the culture medium and calcium from the cement-based material. Tests carried out in situ show that, for global flora and for SOB, CEMIII and CEMV cement base samples are more colonised than CEMI cement base samples.