Structural implications of internal swelling reactions in concrete: A review
Résumé
While the chemical and physical processes associated with alkali-aggregate reaction and delayed ettringite formation, otherwise known as internal swelling reaction mechanisms, have now been the subject of considerable research spanning several decades, the actual implications for affected structures are still open to debate. This may be partially attributed to the fact that parameters affecting structural response such as confinement effects, boundary conditions, anisotropy and loading conditions vary greatly among various structures. It is also worth noting, however, that the correlation between data obtained from material-level analyses and the in-situ performance of large-scale structures is still not well understood even at a fundamental level. This paper aims to synthesize our current knowledge of the structural implications of internal swelling mechanisms in concrete structures, in order to highlight major knowledge gaps and contribute towards a critical discussion of the importance of pursuing multi-scale testing regimes for the assessment of aging infrastructure.
Les mécanismes physico-chimiques associés à la réaction alcali-granulat et à la réaction sulfatique interne (également dénommés génériquement Réactions de Gonflement Interne) ont fait l'objet d'un grand nombre de recherches au cours des dernières décennies. Les implications structurelles de ces pathologies sont en revanche moins bien connues. Ceci peut être attribué au fait que certains paramètres affectant le comportement structurel tel que les effets de confinement, les conditions d'appui, l'anisotropie ou les conditions de chargement varient grandement d'une structure à l'autre. Il convient également de noter que la corrélation entre les analyses à l'échelle du matériau et les performances des ouvrages in situ n'est pas encore maîtrisée pleinement. Cet article a pour objectif de synthétiser la connaissance relative aux implications structurelles des réactions de gonflement interne afin de mettre en évidence les connaissances à acquérir au travers d'une discussion critique sur l'importance de réaliser des essais multi-échelles sur des structures soumises à des pathologies.