recherches sur l'agressivitÉ de l'eau vis a vis de …

SOCIÉTÉ CIVILE ÉTOILE -NEUILLY

34, avenue Marceau - 75008 PARIS

RECHERCHES SUR L'AGRESSIVITÉ DE L'EAU VIS A VISDE BÉTONS ENTERRÉS A NEUILLY-SUR-SEINE

(Hauts-de-Seine)

par

Ph. DIFFRE, J. GREFFARD etZ.JOHAN

avec la collaboration

du Service de Contrôle des Eaux de la Ville de Paris

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONALB.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.00.12

Service géologique régional

BASSIN DE PARIS65, rue du général-Leclerc

B.P. 34, 77170 Brie-Comte-Robert

Tél.: (1) 405.27.07

Département LABORATOIRES

B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex

Tél.: (38) 63.00.12

76 SGN 063 BDP Brie-Comte-Robert, février 1976

RECHERCHES SUR L'AGRESSIVITE DE L'EAU VIS-A-VISDE BETONS ENTERRES A NEUILLY-SUR-SEINE

(HAUTS-DE-SEINE)

par

Ph.DIFFRE, J.GREFFARD et Z.JOHAN

avec la collaboration du Service deContrôle des Eaux de la Ville de Paris

RESUME

Avant d'entreprendre la construction d'un immeuble ä Neuilly-sur-Seine, la S.C.I. ETOILE-NEUILLY a demandé au B.R.G.M. d'étudierles eaux de la nappe et les risques d'altération du béton pour éviterles ennuis constatés dans les sous-sols d'un immeuble construit àproximité : dégagement d'hydrogène sulfuré à la sortie des drains duradier et altération apparente du béton de la paroi moulée.

Les résultats des analyses indiquent une pollution chimique(HoS , Na, matières organiques) et bactériologique (bactéries sul-fato-réductrices) devant être considérée comme dangereuse pour lesbétons ordinaires.

En effet, ces eaux dures et séléniteuses sont sursaturées parrapport à la calcite donc entartrantes et susceptibles d'être àl'origine du processus d'altération du béton. L'étude radiocristallo-graphique et l'examen en lames minces et à la microsonde d'échan-tillons de béton altéré prélevés sur les faces internes, côté at-mosphère, des ouvrages enterrés voisins montrent qu'effectivementle liant du ciment n'est plus constitué uniquement d'aluminosili-cates calciques mais de calcite finement cristallisée formant unvéritable front métasomatique progressant préférentiellement suivantles interfaces : granulat-ciment.

Notre examen s'étant limité à la face interne des parois étu-diées, il nous est impossible de préjuger des phénomènes se passantsur les parties externes, complètement noyées.

Pour diminuer les risques d'altération de l'immeuble projeté,les caractéristiques des eaux de la nappe ne pouvant être modifiées,plusieurs solutions sont possibles :

- diminuer la profondeur des sous-sols

- modifier la qualité du ciment utilisé, sa porosité aux infil-trations

- isoler les matériaux par un traitement hydrofuge.

76 SGN 063 BDP

SOMMAIRE

Pages

1- INTRODUCTION 1

2- GEOLOGIE DU QUARTIER-MINERALISATION DES NAPPES 2

3- ANALYSE DES EAUX SOUTERRAINES 5

3.1- Désignation des échantillons d'eau analysés 53.2- Physico-chimie 93.3- Bactéries mises en évidence 11

4- ETUDE D'ECHANTILLONS DE BETON PRELEVES SUR DES OUVRAGES

ENTERRES VOISINS 124.1- Origine des échantillons étudiés 124.2- Etude microscopique des échantillons de béton 124.3- Détermination des produits d'altération 184.4- Etude microbiologique 19

5- CONCLUSIONS 20

PLANCHES ET FIGURES DANS LE TEXTE

Pl.l- Situation de l'immeuble projeté et points de prélèvements desanalyses étudiées

PI.2- Profil hydrogéologique schématique et profondeur relative desprélèvements d'eau

PI.3- Diagramme d'équilibre par rapport à la calcite et au fer

Fig.1- Béton non altéré - aspect en lame minceFig.2- Béton partiellement altéré - aspect en lame minceFig.3- Béton complètement altéré - aspect en lame minceFig.4- Distribution de Si,A1 et Ca dans le ciment frais étudiée

par balayage à la microsonde électronique

ANNEXES

Annexe 1- Calcul automatique de l'équilibre des eaux par rapportaux minéraux

Annexe 2- Diagrammes de poudres

1 - INTRODUCTION

Avant d'entreprendre la construction d'un immeuble à l'anglede l'avenue du Général de Gaulle et du boulevard du Général Leclercà Neuilly-sur-Seine, la Société civile et immobilière ETOILE-NEUILLYa demandé au Bureau de Recherches géologiques et minières (Servicegéologique régional Bassin de Paris) d'étudier les eaux de la nappesous ce site et les risques d'altération du béton pour éviter lesennuis constatés dans un immeuble récemment construit à proximité(SICOVEB).

Dans les sous-sols de ce dernier immeuble on a noté des déga-gements d'hydrogène sulfuré dans le puisard rassemblant les eaux desdrains du radier et une altération apparente du béton sur la surfaceintérieure de la paroi périmétrale dans des zones maintenues humidespar des fuites d'eau de la nappe à travers cette paroi.

Pour cette étude 9 analyses d'eau et 5 analyses d'échantillonsde béton ont été effectuées au fur et à mesure des possibilités deprélèvements.

Il a été tenu compte, également, des résultats de 9 analysesd'eau antérieures communiqués par le BECIB au cours de l'étude.

Dans le rapport ces analyses sont numérotées dans l'ordre selonlequel elles nous ont été communiquées. Cette numérotation ne corres-pond pas à l'ordre chronologique des prélèvements.

- 2 -

2- GEOLOGIE DU QUARTIER- MINERALISATION DES NÄPPES

Sous le site de l'immeuble projeté,le sous-sol est constitué par

- des alluvions modernes riches en tourbe sur 8 m- des alluvions sablo-graveleuses plus anciennes

de 8 à 15 m- du calcaire grossier de 15 à 20 m- les sables cuisiens de 20 à 31 m- les argiles dites Fausses glaises 31 à 37 m- les sables d'Auteuil de 37 à 45 m- l'argile plastique de 45 à 58 m env.- des mamo-cal caires de 58 à 70 m env.

et la craie.

QUATERNAIRE

LUTETIENYPRESIEN

MONTIEN

Les différents niveaux yprésiens sont riches en cristaux degypse,pyrite et lignite .

Lors des travaux du RER, qui passe sous le terrain de la SCI-ETOILE-NLUILLY, les niveaux sableux ont vraisemblablement été trai-tés par injections.

Toutes ces formations sont baignées par une nappe en communi-cation avec la Seine et reçoivent des eaux de surface plus ou moinspolluées.

Des prélèvements effectués à différents niveaux dans deux son-dages de reconnaissance lors d'une première campagne de 1947avaient indiqué les minéralisations suivantes :

- 3 -

; Situation du; sondage

•: Cote N.G.F. du: prélèvement•: aquifère••: pH: TH en degré :

; total

: permanent

': S04 ) ^ '

: Oxydabilité) |>: au ) c .: KMnO4 ) *: extrait sec)

: température

Avenue Ch., angle rue

+ 18

alluvions

: 7,5

4529

266

4

950

12°

de GaulleB. Pascal

: + 7

' sables: cuisiens

'. 8,2

22

• 13

52

10 :

5 500

12° :

: Berge de la Seine :

: + 17

• alluvions

: 8

30

15

102

4

5 860

12°

: + r¿

: calcaire: lutétien

: 8

: 29

: 15

: 112

6

460

12°

: +6 :

: sables :: cuisiens :

': 8,2 ':

: 19 :

: 9 :

: 43 :

: 4,5 :'

: 320 :

10° :

Les duretés et teneurs en sulfates étaient relativement basses pour larégion.

U bd du gal Ueclerc W^-I^^âf^y//

P L I - Situation de l'immeuble projeté et points de prélèvementsdes anaLyses étudiées.

EcheLle : 1 / 5 000

Or-' • ¿

76 SGN 063 BOP

- 5 -

3- ANALYSES DES EAUX SOUTERRAINES

3.1- Désignation des échantillons d'eau analysés

Quatre échantillons ont été prélevés lors du sondage de reconnaissanceSIMECSOL réalisé en décembre 1975 :

éch. 1 - prélevé, à l'air lift, â 14 m de profondeur, â la base desalluvions le 12 décembre 1975

éch. 2 - prélevé, avec une pompe immergée, au niveau des sables cuisiens(20-25 m) le 15 décembre 1975

éch. 3 - prélevé, avec une soupape, dans le piézomètre en place depuis1974, crépine sur toute la hauteur des alluvions, le 15 dé-cembre 1975

éch. 4 - prélevé, avec une pompe immergée, au niveau des sables d'Auteuilvers 40 m, le 18 décembre 197b

Les analyses de ces échantillons ont été effectuées par le Service deContrôle des Eaux de la Ville de Paris.

Six échantillons avaient été analysés antérieurement lors de travauxréalisés dans le voisinage (analyses communiquées par ETOILE-NEUILLY)

éch.5 - prélevé au radier drainant de l'immeuble SICOVEB (eau des sablescuisiens surtout) à la cote NGF + 15, en août 1973

éch.6 - prélevé dans le piêzomëtre de sous-pression ("forage d'étude")de l'immeuble SICOVEB, crépine dans les sables cuisiens, enaoût 1973

éch.7 - prélevé dans un piézomètre au niveau du calcaire lutétien pourl'opération CHATEAU-GARNIER (rue du Chateau) le 31 mai 1974

éch.8 - prélevé dans un piézomètre au niveau des sables cuisiens pourl'opération CHATEAU-GARNIER le 31 mai 7^

éch.8 bis- prélevé dans le puits de pompage CHATEAU-GARNIER (sablescuisiens) le 27 septembre 1974

éch.8 ter- prélevé dans le puits de drainage de l'immeuble CHATEAU-GARNIER(sables cuisiens) le 8 juin 1975

-20-

- » 0 -

-1,0-1

ifTERRAIN ETOILE-NEUIILY.u

Paroi dy iou»-foldu U W d u giniral

Ltcltrc( Projection)

Immoublo SICOVEB ImmeubloCHATEAU-GARNIER

(Projtction)

B

--^--^-ZFjMETWúk^^"—~-

-•30

- •20

-•10

-0 NSF

I

--10

--to

- -so

I—40

100 m

Pl. 2-Profil hydrogiologique schlmatiqut «t profondeur rotativo do* pr^Uvomcnts d'oaux 76 S6N 063 BDP

- 7 -

Cinq nouveaux échantillons ont été prélevés en février 1976 :

éch. 9 - prélevé au 4ème sous-sol de l'immeuble 14 Bd du GénéralLeclerc le 5 février 1976. eau du calcaire ? ou allu-vions ? ou sables cuisiens ?

èch.5 bis - prélevé le 5 février 1976 au même endroit que l'échan-tillon 5

êch.6 bis - prélevé le 5 février 1976 au même endroit que l'échan-tillon 6

Ces échantillons ont été analysés par le Département Laboratoiresdu B.R.G.M.

éch. 10 - prélevé dans un drain sous le RER sous l'avenue Charlesde Gaulle au niveau des sables cuisiens le 18 février 1976l'eau était brunâtre- légère odeur d'h^S

éch. 11 - prélevé dans un drain sous le métro ligne n° 1 à la stationPont de Neuilly, au niveau des alluvions

Les analyses ont été faites par le Service de Contrôle des Eaux dela Ville de Paris.

: Numéros

: t0

odeur

pH sur place

pH au labo'rêsistivité ohm.cm

: TH total ) en

: TAC ) de-. TAC ) grés

:0 cédé par MnO4K

'0 dissous:DCO

. H2S

silice

I HCO3-'. ci-

; s o 4 -. N02-

'. NO3-' F" _

: S" Í. Ca++* (U

. Mg++

! Na+

'. K+

. NH4+

'. Fe\ Mn

: Détergents ABS

: Bactéries col1-formesClostrid.sulfito

: réd.

: Sulfato réduct.. Thiob. thioparus

. Ferro bactériesiAérobies mesophi-

;,=u& ========

: 1

. 11°8

; H2S

'. 8,11965

20

" 22

2.6

29

271

27

56

' 0,2

17

0.4

1134

6.5

0.5

4.8

0.3

>40

innom-brables

2

13°1

H2S

10

9.81070

2.224

83

néant

présence

293

38

152

0

0.4

6,5

1.71964

0.1

1.7

0.03

40

2

+

01050

3

9°

néant

7.2

7,7550

111

45

17

0

32

554

51

560

0.1

215

0,3

410

25

705

0

3,8

0,7

40

+

+

0enrichis

: 4

: 13°'. H2S

'. 7,31355

43

39

' 0,6

0

0.03

10

478

23

57

0

5

0.8

112

4120

6.5

<0.05

1.48

0,04

>40

2

02850

• 5

'. 7,51080

48

33

0,1

2.6

11

405

35

200

traces

traces

0

25160

28

25

4.2

0,8

0.2

0

(colimé

(par 2

(nombre

5 bis

. 14°1

: 7>2

48

14

40

136

20

£0,05

trie pa

) ml)

X

. 6

H2S

7.21070

46

48

0.45

0

32

10

592

33

80

traces

0

0

65150

25

25

3,89

0.1

0

r 100 m

6 bis

14°8

7.4

57

15

58

1.1

160

38

0.5

1)

X

7

8.2

26

32

317

32

311

20

218

4

20

8

> de colonies sur gélose 1 2C

8

7.8

91

21

33

256

89

683

16

8 bis

6.5

63

366

124

370

150

63

103

I°C 72 h)

8 ter

8.21050

53

24

1.1

43

299

0.05

27

traces

<0,05

0

: 9

. 12°5

! 7.3

43

15

47

3

152

28,5

0.2

X

: 10

. 12-7

:nausé-,abonde

! 10270

214

96

310

25

7.6

1070

0

0.7

• 11 :

. 14°3 .

'. 8.1 ;1120 •

51-5 i24°4 \

1.15 [

13.1 ;

220 :

42 :

172 ;

11.9 !

53 .

0 '.

0.14 j

tableau I - COMPARAISON CES ANALYSES D'EAU

- 9 -

3.2 - Physico-chimie

Les résultats des analyses sont résumés dans le tableau I ci-contre. Globalement ces eaux sont bicarbonatées et séléniteuses, ce-pendant d'après les échantillons prélevés dans le sondage SIMECSOL,les teneurs en sulfates pour les eaux des sables cuisiens (échantil-lon n° 2, SO4-- = 152 gm/1 ) et les eaux des sables d'Auteuil (échan-tillon n° 4, SO4-- = 57 mg/1) ne sont pas excessives et demeurentinférieures aux teneurs considérées habituellement comme dangereusespour les bétons (1).

En comparant toutes les analyses disponibles on voit que lapollution par la Seine, les égouts ou autres causes empêche d'établirune corrélation avec les profondeurs des prélèvements ou avec la dis-tance au fleuve. L'absence de rapport inter-éléments montre bien qued'autres facteurs importants ont pu modifier le chimisme de ces diffé-rents échantillons. Les teneurs en chlorures de sodium, nitrates etdétergents le prouvent.

Les calculs de l'équilibre chimique par rapport à la calcite, augypse et au quartz (minéraux de l'aquifère) ont été effectués sur leséchantillons 1,2,3,4,5,6,7,8,10 et 11 par un programme mis au point auDépartement Laboratoires du B.R.G.M. (voir annexe 1).

Toutes ces eaux, sauf la 8 qui se trouve en équilibre par rapportà la calcite, sont en en sursaturation par rapport à ce minéral.

Vis-à-vis du quartz et du gypse (lorsque les analyses sont assezcomplètes) on constate un état voisin de l'équilibre ou une légèresursaturation.

Sur un diagramme comportant les courbes d'équilibre par rapport àla calcite et au fer (PI.3), on constate que toutes ces eaux sont en-tartrantes mais conservent un caractère corrosif par rapport au fer.Elles sont donc susceptibles de déposer de la calcite et même d'aug-menter localement la corrosion des parties métalliques si le dépôt en-tartrant n'est pas uniformément réparti.

On peut en outre faire les constatations suivantes :

a) aux points de prélèvements désignés ci-dessus les eaux des allu-vions et des sables yprésiens véhiculent de l'hydrogène sulfuré

b) les pH en 10 et 2 (points de prélèvements proches l'un de l'autredans les sables cuisiens) ont des valeurs anormalement élevées

c) quelques eaux ont un pouvoir réducteur anormalement élevé :échantillons 3,7,8 et 2, dont les concentrations vont en crois-sant, et correspondant aux niveaux suivants : alluvions,calcairelutétien et sables cuisiens

d) les eaux 11,2,3 et 8 sont anormalement riches en sodium

(1) d'après DURIEZ et ARAMBIDE (Nouveau traité de matériaux de construc-tion. Dunod- Paris 1962) la limite inférieure de nocivité est de100 mg/1 pour le sulfate de magnésium et 200 mg/1 pour le sulfatede calcium.

-.10.

CÛ2 total mmol/l

20

109876

S

4

10,90,80,70,6

0,5

0.3

0.2

0,1

\ .\

\\

\

\

A.GRESSI

• 6

•3•4

.5

\

\

V\

i/FS

•1

)RROSIVE

\\

•2

/

/

S /

/1

\ /\ I\ i

IV

\

\

\

I1

1

NON CC

CALCIF

\

iRROSIVES

1 AMTES

^»-10 11

pH

PI. 3 - D i a g r a m m e d'équilibre par rapport à l a calcite et au fer

- 11 -

e) les eaux 1,2,4 et 3 ont des teneurs élevées en fer. Au mêmetitre qu'un dépôt irrégulier de calcite sur du fer peutaugmenter ponctuellement la corrosion du végétal, les dépôtsd'hydroxydes de fer peuvent favoriser le développement debactéries sulfato-rëductrices et leur action dépolarisantecathodique augmente le courant des piles d'aération diffé-rentielle engendrées par des dépôts.

3.3- Bactéries mises en évidence

Dans les échantillons 2,3 et 4 prélevés dans le sondage SIMECSOL(aux niveaux sables cuisiens- alluvions- sables d'Auteuil) on a misen évidence la présence de nombreuses bactéries aérobies mésophileset col i formes ainsi que des germes sulfato-réducteurs. Les ferro-bactéries n'ont pas été trouvées à l'examen microscopique.

Dans les échantillons d'eau 5 bis, 6 bis et 9 (venues d'eau dansles sous-sols SICOVEB et 14 Bd du Général Leclerc), on a mis en évi-dence des bactéries oxydant le soufre, peu nombreuses, appartenantessentiellement à l'espèce Thiobacillus thioparus caractéristique desmilieux neutres (pH 4,5 à 8) et de l'oxydation des composés du soufredans les milieux carbonates.

L'échantillon de matières organiques prélevé en grattant le tu-bage métallique du piézomètre de sous-pression cuisien SICOVEB (6 ter)est plus riche en thiobacilles et contient du FeS, forme de bassetempérature (détermination radiocristallographique, voir tableau V de1'annexe 2).

Ces thiobacilles peuvent être responsables de l'oxydation de lapyrite en acide sulfurique et donc de la formation de gypse en pré-sence de carbonate de calcium.

Les résultats obtenus sur l'échantillon 6 ter (présence de FeS)ne constituent pas une contradiction par rapport à l'ensemble desconclusions fournies par la microbiologie.

Ces derniers confirment l'existence d'une population de bacté-ries sulfato-réductrices et indiquent qu'en fonction d'un potentielredox favorable, il peut s'exercer une action oxydante (S -»• SO4 )ou réductrice (SO4" •+ S " ) .

Ceci explique la présence de H2S libre dans les eaux drainéespar le radier.

Cette population bactérienne peut donc pour sa part et localementparticiper à des processus d'altération, oxydation du fer dans dessites pouvant donner lieu à la formation de piles du type aérationdifférentielle ou oxyder la pyrite (Thiobacillus thioparus) dans dessites aérés et contribuer à une altération par acidification localedu milieu (formation d'acide sulfurique).

- 12 -

4- ETUDE D'ECHANTILLONS DE BETON PRELEVESSUR DES OUVRAGES ENTERRES VOISINS

4.1- Origine des échantillons étudiés

éch.l- prélevé le 5 février 1976 sur la face interne de la paroimoulée de l'immeuble SICOVEB au 5ème sous-sol dans unezone maintenue humide par une fuite d'eau de la nappe(échantillon d'eau n° 5) à travers cette paroi - à 1 menviron du plancher

éch.2- prélevé le 5 février 1976 comme l'échantillon 1 â 2,5 mdu plancher

éch.3- prélevé le 18 décembre 1975 sur la face interne de laparoi moulée de l'immeuble du 14 Bd du Général Leclerc(Ministère de l'Environnement) au 4ème sous-sol dans unezone maintenue humide par une fuite d'eau de la nappe(échantillon d'eau n° 9)

éch.4 et 5- prélevés le 15 février 1976 comme l'échantillon 1,mais plus en profondeur dans la paroi dans une saignéefaite au marteau

II faut insister sur le fait que les surfaces reconnues commeétant altérées, et sur lesquelles nous avons prélevé les échantil-lons 1,2 et 3, sont les faces internes des parois côté atmosphèreet non pas les faces externes au contact des terrains aquifères.

4.2- Etude microscopique des échantillons de béton

Le béton non altéré (échantillon n° 5) montre un ciment cons-titué d'une pâte très fine à grains submicroscopiques d'aluminosi-licates de calcium hydratés, englobant une proportion importanted'éléments anguleux de verre (fig. la). L'indice de réfraction élevéde ce verre laisse entrevoir une forte teneur en calcium. Celle-cia été confirmée à la microsonde électronique. En effet, l'analysequalitative de verre révèle la présence de Si.Ca et Al en quantitémajeure; K,Mg,S,Mn et Ti en sont des constituants mineurs.

Entre niçois croisés (fig. lb) la quasi-totalité du ciment estisotrope.

En ce qui concerne le granulat, signalons une proportion impor-tante de galets de calcaires qui peuvent, par endroits, devenir pré-pondérants sur les éléments quartzeux.

Fig. 1 a

Fig. 1 b

Béton non altéré (échantillon n° 5). On observe un ciment à élémentsvitreux, englobant des galets de granulat, parfaitement isotrope entreniçois croisas [1bî, lama mince, 65 x ; lumière naturelle Eià), nicalscroisés (1b).

- 1 4 -

Le processus d'altération du béton est nettement observablesur l'échantillon n° 1. On y aperçoit des parties non altérées àciment parfaitement isotrope mais également des endroits où le ci-ment apparaît, en lumière transmise non analysée, blanchi et plushétérogène (fig. 2a). L'examen entre niçois croisés montre que leciment en ces endroits n'est plus constitué d'aluminosilicates cal-ciques mais de calcite finement cristallisée, trahie par sa forteanisotropie (fig. 2b). Les seuls éléments du ciment d'origine quiéchappent à la transformation sont les éléments de \erre, quoiqu'ilsemble que même eux subissent une dissolution partielle car dansles parties blanchies leur granulométrie est d'une manière géné-rale plus fine que dans le ciment frais.

De plus, l'examen en lame mince révèle que le contact entrela zone non altérée et celle transformée est très net, sans unpassage progressif (fig. 2b). Il s'agit d'un véritable front méta-somatique auquel est soumis le ciment du béton étudié. On constateégalement que la métasomatose progresse, de préférence, suivantl'interface : éléments de granulat- ciment. Ceci s'explique par lefait que cette interface représente une discontinuité importantedu milieu.

Signalons enfin que les éléments calcaires du granulat ne sontpas attaqués dans un béton même fortement altéré. Ceci démontrel'équilibre des solutions métasomatisantés vis-à-vis de CaCO3.

Sur la fig.3, nous donnons l'exemple d'un échantillon entiè-rement altéré (échantillon n° 2). Entre niçois croisés, le cimentse révèle être constitué de CaCÛ3 avec toujours des éléments vi-treux qui subsistent à la métasomatose.

L'examen microscopique n'a pas mis en évidence la présence dugypse, mais ceci s'explique par une forte prépondérance de la cal-cite. Dans une association intime, finement cristallisée, le gypsedevient difficilement décelable. Ceci ne met, en aucun cas, en douteles déterminations faites aux rayons X (voir ci-dessous).

Dans un souci d'expliquer le phénomène d'un remplacement méta-somatique du ciment, nous nous sommes efforcés d'élucider le pro-blème de la présence éventuelle de la chaux libre. La répartition deCa, Al et Si dans le ciment non altéré a été étudiée à la microsondeélectronique (fig.4). Elle montre une distribution fortement hété-rogène de Al et Si, entre les éléments vitreux nettement visibles. Ce-pendant, la distribution de Ca est relativement homogène; quelquespoints à teneurs plus fortes en Ca correspondent également aux pointsoù Si ou Al sont présents. On peut donc les attribuer aux silicatesou aluminates calciques.

- 15 -

Fig. 2 a

Béton partiellement altéré (échantillon n° 1) . La partie altéréeest blanchie et anisotrope (2b). Les éléments vitreux [isotropes)échappant à la transformation. On observa également que la métaso-matosa progressa suivant l'interface granuldt-ciment.

Laus mince, 65 x ; lumière naturelle (2a) ; niçois croisés (Zb)

- 16 -

Jpt

Fig. 3 a

Fig. 3 b

Béton complètement altéré téchantillon n° 2). Le ciment est entiè-rement transferirá en CaCO (3b) ; les éléments vitreux subsistent.

Lams mince, 65 x ; lumière naturelle ÍZal ; niccls croisés (3b).

» 17 -

Si

Fig. 4 . -. '

Distribution de Si, Ai, et Ca dans le ciment frais, étudiée

par balayage à La microsonde électronique.-

LR carré a 150 ttan de côtâ.

- 18 -

4.3- Détermination des produits d'altération

Ces déterminations ont été effectuées en utilisant les mé-thodes suivantes :

- diffraction des rayons X sur poudres (méthode de Debye-Scherrer)Conditions expérimentales : rayonnement CuKa , chambre de 240 mmde circonférence, appréciation visuelle des intensités (tableauxen annexe 2)

- spectrométrie infra-rouge

- déterminations microchimiques qualitatives.

Les deux dernières méthodes ont servi à confirmer les résultatsobtenus par analyse radiocristallographique.

Deux zones distinctes sont observables sur cet échantillon :la première, de couleur verdâtre,correspond à la partie peu altérée.L'examen aux rayons X ne révèle aucune phase cristalline, à l'ex-ception de quelques traces de CaC0"3 (calcite).

La zone suivante, gris-beige, devient très pulvérulente à lasurface. Elle est constituée de CaCÛ3 bien cristallisé prédominant,avec du quartz très subordonné (tableau I). La quantité de quartzaugmente vers la profondeur ce qui conduit à la formation d'unezone de transition encore consistante formée de quartz et de cal-cite.

Cet échantillon n'est constitué que de produits d'altérationparmi lesquels on peut distinguer deux types :

1. Croûtes à structure zonée parfois concentrique. Leur diagrammede poudre (tableau II) montre qu'il s'agit de CaCO pur. Les prélè-vements effectués sur des parties plus consistantes ont permis demettre en évidence une association de SÍO2 (quartz) et de CaCC>3 ,avec toutefois CaCC^ nettement prépondérant. Notons que sur le dia-gramme de Debye-Scherrer apparaissent quelques raies de diffractiontrès faibles que nous n'avons pas réussi à interpréter (tableau III,raies marquées d'un astérisque).

?.. Agrégats gris-blanc, très pulvérulents constitués de gypse(CaS04.2H20) avec des impuretés de CaC03 et de SÍO2 (tableau IV).

- 19 -

La détermination aux rayons X révèle que la couche d'altéra-tion attenant à la paroi est formée de CaCOß pur. Quant à la couchesuperficielle de la croûte d'altération, elle est également consti-tuée de calcite mais cette dernière renferme des accumulations lo-cales arrondies de 2 à 4 mm environ, de gypse pur.

L'étude radiocristallographique montre que ces deux échantil-lons sont quasi-identiques. Les clichés mettent en évidence lequartz en quantité prépondérante et le fond continu très élevé permet de supposer la présence d'une phase amorphe aux rayons X dansune proportion importante. Quelques raies supplémentaires très faibles ont été observées. Leurs distances réticulaires (d) sont lessuivantes (en Â) :

7,623,0352,7322,586

1,9111,863

GCa + G

G

CaCa

Elles correspondent aux raies les plus intenses de CaC03 (Ca)et de CaS04.2H20 (G).

Il est à souligner que la présence du gypse, en quantité faibleest ainsi décelée dans les échantillons prélevés en profondeur,dansune saignée, échantillons qui n'apparaissent pas altérés à l'oeil nuou à la loupe binoculaire.

4.4- Etude microbiologique

Elle a montré la présence, très discrète, de Thiobacillusthioparus et Thiobacillus thiooxidans sur les échantillons 1 et 2,

- 20 -

5 - CONCLUSIONS

L'examen des résultats fournis par l'analyse de différentsprélèvements d'eau indique une pollution importante des eaux sou-terraines prélevées dans ce quartier. Il est impossible de discer-ner toutes les causes probables de cette pollution, notamment leseffets des injections de produits dans les terrains pour la cons-truction des ouvrages voisins, sans connaître la nature des pro-duits utilisés. Cependant, la pollution due à l'infiltrationd'eaux usées apparaît indéniable et il semble que l'on doive yattacher une grande importance.

En fonction des éléments présents en solution, et de leurconcentration, on peut faire les observations suivantes :

La plupart de ces eaux sont en sursaturation par rapport àla calcite et au gypse, donc susceptibles de déposer ces miné-raux et d'être les vecteurs du processus d'altération du béton misen évidence par les études pétrographique, radiocristallographiqueet à la microsonde. L'examen des échantillons de béton altéré prélevéssur les faces internes, côté atmosphère, des ouvrages enterrés voi-sins montrent qu'effectivement le liant du ciment n'est plus cons-titué uniquement d'aluminosilicates calciques mais aussi de calcitefinement cristallisée. Par contre, les éléments calcaires du granu-lat ne sont pas attaqués.

Cependant, les eaux des différents niveaux ont un caractèrecorrosif par rapport au fer en atmosphère désaéré.

La métasomatose mise en évidence peut modifier les propriétésmécaniques du matériau mais aussi la texture, la porosité et faci-liter des processus de corrosion des parties métalliques.

La présence d'H2S semble liée à l'existence d'une population debactéries sulfato-réductrices mise en évidence dans les trois niveauxaquifères prélevés par le sondage SIMECSOL. Suivant le potentieloxydo-réducteur, elle peut localement participer à un processus d'al-tération : dégagement d'H2S, production d'acide sulfurique.

Pour diminuer les risques d'altérations de l'immeuble projeté,on peut envisager plusieurs solutions :

1- réduire la profondeur des sous-sols

2- adopter un type de fondations permettant de réaliser le béton dansles meilleures conditions et d'empêcher au mieux l'infiltration etles circulations capillaires des eaux de la nappe par un traite-ment hydrofuge préventif

3- utiliser des ciments mieux adaptés dans leur composition et leurtexture

4- mettre en place des parois préfabriquées plus faciles à protégerd'une façon efficace, côté terrain, avec des enduits à étendreavant la mise en place dans le terrain.

- ANNEXES -

ANNEXE la

CALCUL AUTOMATIQUE DE L'EQUILIBRE DES EAUX PAR RAPPORT AUX MINERAUX

I- Données nécessaires

- température du prélèvement (0 à 100°C)

- teneurs des ions majeurs en mg/1

- valeur du pH

- conversion des données analytiques en moles/1 etmilliéquivalent (ME)

- force ionique de la solution : 1= £ ? Z¿ *V¿

- coefficients d'activité pour les différentes espèces à latempérature du prélèvement :

log is, s-A(f)Zl\Tí - + B(T)I

- pourcentage des différentes espèces en solutions par rapport

à la somme des cations et des anions

- balance électrique % ME cations = £Me anions

- concentration totale en mg/1 (salinité)

- pression de CO2 à l'équilibre à la température du prélèvement,concentration en C02 dissous (H2CO3), concentration en CO 3 "ou HC03~ .

Ces différentes concentrations sont calculées à partir du pH mesuréet de la concentration en HCO3" ou CO3" dosé par les réactions d'équi-libre de la chaine carbonique

aH2C03 = K] (T) p C02

aHC03 . aH+ = K2 (T) . aH2CO3

a C 0 3 " . aH+ = K3 (T) . aHCO3

- calcul du C02 total

- équilibre par rapport aux minéraux quartz, calcite, gypse àla température du prélèvement.

Le coefficient SATURATION représente le logatithme du produit desactivités des ions considérés pour un minéral donné sur la constantede dissociation de ce minéral.

ANNEXE lb

Par exemple, pour la cal ci te :

Ca + + + C 0 3 " = CaC03

aCa++ . aC0 3— = K cal ci te (T)

SATURATION : log (aCa++ . a C 0 3 ~ / K cal cite (T) )

Lorsque ce coefficient est égal à zéro, le minéral est àl'équilibre. S'il est négatif, la solution est sous-saturée vis-à-vis de ce minéral, s'il est positif, la solution est sur-saturéele minéral devrait précipiter.

ECHMMTH.LÜH NUMERO : 1

flUñLYiE CKIHIOUE LES EHUX

ANNEXE lc

F O F C : . Iùi'.iaUrl: O.&iJ

CGEF. HC-ÏVIÏËCH2+- O.rö7 r'.G2 + =HH4+= O.-rjil ñL3 + =HC03-= ô.?24 CL- =

T E M F E R H T U R E : ll.SOO

0.747 FE3O.526 H+=0.922 HUS-= 0.922

K + = Ü.922SÛ42--= 0.727

0H-= 0.923CO3- 0.730

CHT ICHS

CR2+MG2+FE3+K+Hfl+MH4+ñL3+

MG--L

il4...-C' .

0.0.

.Ut'ö300500. 000580000

M.'L 161X

-3.344-4.666-3.773-2.336-4.5560.000

ME

0.9050.2530. 1661.4790.82S0.006

9.0915.36252.1460.979y. 000

Non dosé

T0TRL=- +- 0.142

SILICE-H4S1C4' CrlG-'L> = 29 .OO0

fiNIOHS

3042-C032-HCQ3-CL-N03-

«1 U 1

•

COHCENTRRTION

HG.--L55.000 'O.GOO271.00627.000Í7.000

M/L-3.0.

-3.-3.

riL. — — — — — — — — — —

TÛTSL EH MG/L= 456.

10 tX234600352119562

380

ME1. 1670.6004.4430.7610.274

+- 22.340

Fn y.!7.5T"8ô . 0 v - jít.S¿5•* i ¿ — 7

— fi "̂ X -'V i O O w

H2C03<M/L> = 1 Oí-4.044 +- 0.4044.573 +- 0.223

*** PH MESURE = 3.100 +- 0.465

P. C02 C.HLC.= 10Î-2.751 +- 0.275

C02 T0THL ÍM.M0LES/L) = 4.559 +- 9.223

EQUILIBRE P H R RfiFPCRT fiUX M I H E R H U X H 11.S00 DEGRES

CiURPTZ S-"ÍTÜRHTIO!!= 0.700 +- 0.035

EQUILIBRE FH?. F:fiDPüRT WA MINEPñUX ñ 25 DEGRES

0URRT2SIO?

ShTURñT10M= 0.4SO +- 0.024-fi.5üú <•- 0.025

•'//<'.'// /////' S / S S/'' S /////.-'////,' j

ECHKHTILLOH HUMERO : 2 ANNEXE Id

RNHLYSE CHIMIQUE DES Eñux

FORCE IONIQUE: O. oil

COEF. fiCTIVITECfl2 + = 0.f"74 MG2 + = 0.689NH4+= 0.S97 RL3 + = 0.441HC03-= 0.901 CL-= 0.39S

TEMPERHTURE: 13.000

FE3 + = 0.411 K+= 0.898 Hfi+= 0.901H+= 0.914 S042-= 0.653 C03= 0.662H03-= 0.S93 OH-= 0.900

CflTIONS

CR2+MG2+FE3+K+HR+NH4+RL3+

MG'L6.5O01.7001.7004.000196.0000.1000.000

M/L lQtX-3.739-4.155-4.517-3.990-2.069-5.2550.000

TOTRL=-

ME8.0.0.0.3.0.0.

> 9.

325140091102525006000

190

PM >'.3.5371.5230.9941.11392.7730.0600.000

.+- 0.459

SILICE-H4SI04 <MG/L>= Non dosé

RHIOHS

S042-C032-HC03-CL-H03-

MG/L152.0000.000293.00038.0000.000

TOTflL= •

M/L 10tX-2.8000.000

-2.318-2.9700.000

ME3.1670.0004.8031 . 0700.000

- - > 9.040

PM •/.35.0280.00053.13111.8400.000

+- 0.452

COHCEHTRRTION TOTñL EN MG.-L= 693.006 +- 34.650

*** PH MESURE = 9.800 +- 0.490

P. C02 CñLC.= 10t-4.432 +- 0.443H2CO3<M/L)=10t-5.741CO3£-(M/L>=10T-2.791

+- 0.574+- 0.140

C02 TOTñL ai.MOLES/L) = 6.425 +- 0.321

EQUILIBRE FfiR RRPPORT RUX MIHERRUX fl 13.000 DEGRES

CRLCITEGYPSE

S,~l¡URHT'iOH= 1.354 +- 0.135SflTURf|TIÜH = -2.0S4 +- O.20S

EQUILIBRE PRR RñPPORT RUK MINERRUX ñ 25 DEGRES

RHUYDRIÜI^-I^.VOJ: +- 3.643

SMTURñTI0N=-2.242 +- 0.208

/ , ' / / . - ' / / / . • ' . ' / . • • • , / , ' / • • • / / / . • • • / • • - / . - ' , • • / / / / / / , • - • ' - / . - ' / / / / / / / / / / . - • • . - ' . - • • . • • • • / / / / / / / / / / /

ECHñHTILLON HUMERO : 3ANNEXE le

flUfiLYSE CHIMIQUE DES EñUX

FORCE IONIQUE: 0.G43

COEF. ñCTIVITECFH2+- 0.517 MG2+= O. 543NH4 + = ij.022 ñL3 + = 0.272HC03-= 8.836 CL-= 8.327

TEMPERRTURE: 9.000

FE3+= 0.226 K+= 0.S27 Hfl+= 0.836H+= C.S68 3042-= 0.432 C03= 0.491H03-= 0.S27 0H-= 6.831

CflTIOHS

Cñ2+MG2+FE3+K+Nñ+HH4+ñL3+

MG/L418.80825.8883.8885.88878.80O8.8888.888

TOTñL=- - - - - •

M/L 18-tX-1.939-2.988-4.167-3.893-2.5168.8888.008

ME26.5002.8588.2048. 1283.8456.6808.000

- > 25.934

PM '/.79.0467.9348.7876.49311.7406.0086.066

+- 1.297

SILICE-H43I04 <MG/L)= 32.688

fiNIONS

S042-C032-HC03-CL-N03-

MG/L568.8888.888554.88051.888215.000

M/L 10tX-2.2340.008-2.842-2.843-2.468

ME11.6678.8889.6821.4373.468

PM •/.45.4798.00035.4035.60O13.518

TOTfiL=- > 25.653 +- 1.283

CONCEHTRfiTIÜN TOTñL EH MG/L= 1925.

***.PH MESURE = 7.70O +- 0.385

+- 96.290

P. C02 CflLC.= 10T-2.124 +- O.212

C02 TOTñL Í:M.MOLES.--L> = 9.529 +- 8.476

H2CO3(M/L>=10T-3.378 +- O.338+- 8.227

EQUILIBRE FfiR RfiPPORT RUX MIHERñUX ñ 9.888 DEGRES

QUñRTZCñLCITEG'.'PSE

SñTURRTIOH= 0.794SñTURñTIOH= 1.140SñTURñTION= 0.039

+- 0.040+- 0. 114+- O.0O4

EQUILIBRE F'fiR RñPPORT fiUK MIHERñUX R 25 DEGRES

QUfiRTZS102RHHVDRI

SHTURñTION^ 0.524SñTURRTI0H = -0.45t.SfiTURñTIOM = -0. 127

+- 0.026+- 0.023+- 8.004

/ / / / / / / / / / . • / / / / / / i

ECHñNTILLÜH HUMERO : 4 ANNEXE If

flNñLYSE CHIMIQUE DES EflUX

FORCE IOKI QUE: 0.015

TEMFERRTURE: 13.6QÖ

COEF. fiCTIVITECfi2+= 0.639 MG2+= 0.657 FE3+= 0.364 K + = 0.834NH4+= 0.332 RL3+= 8.393 H + = 6.904 S642-= 6.619HC03-- 0.338 CL-= 6.384 N03-= 0.334 0H-= 6.386

Hfi+= 6.338C03= 0.624

CfiTIONS

CFI2+MG2+FE3+K+Nfl+NH4+RL3+

MG-'L112.00941.0001.4866.50020.0000.000

M-'L-2.553-2.773-4.577-3.779-3.0610.0000.000

ME5.6063.3746.6796. 1666.8766.6666.666

PM Ü55.56033.4430.7831.6433.6220.0000.000

TOTñL=- > 19.090 +- 0.505

SILICE-H4SI04 <MG/L>= 10.600

FIN IONS

S042-C032-HC03-CL-N03-

MG/L57.0000.000478.00023.0665.000

TOTfiL=

M/L 10tX-3.2260.000

-2.106-3.139-4.093

ME1.188'6.6667.3366.6480.681

- - > 9.752

PM '/.12.1773.06636.3536.6446.827

+- 0.488

CONCENTRATION TOTfiL EN MG--'L= 753.930 +- 37.699

*** PH MESURE = 7.306 +- 0.365

P. C02 CfiLC.= 10î-1.731 +- 6.173H2C03<M/L) = 10t-3.646 +- 6. 364C032-aVL) = 16î-5.654 +- 6.253

C02 TOTfiL ÍM.M0LES/L) = 3.757 +- 0.433

EQUILIBRE PfiR RñPPORT ñUX MINERñUX fi 13.000 DEGRES

QURRTZCñLCITEGYPSE

SñTURñTION= 0.217 +- 0.611SRTURñTION= 0.273 +- 0.O23SñTURflTI0N=-1.323 +- 0.132

EQUILIBRE PfiR RRFPORT flUX MINERñUX fi 25 DEGRES

QIJRRT2S102fiNHYDRI

SRTURRTION= 0.013SñTURñTION=-0.962SflTURflTION=-1.482

+- O.OOl+- 0.043+- 0.132

/ / / / / / / / / / . - • / / / . - / / / / / / / / / / / / / . - • / ' / / / • / / / / / - ' / . - • . - / / / . - • / / / . - / / / / / / / / .

ECHñüTILLON HUMERO : 5 ANNEXE lg

RHRLYSE CHIMIQUE DES EfiUX

FORCE I OH I QUE: 6.619

COEF. fiCTIVITECR2+= 0.612 MG2 + = 9.632HH4+= 0.870 fiL3+ = 6.367HC03-= 0.377 CL-= 0.S73

TEMPERfiTURE: 14.000

FE3+= 6.330 K+= 0.573 Hñ+= 6.877H+= 6.S96 S042-= 6.539 C63= 6.595H03-= 6.873 0H-= 6.875

CfiTIONS

CR2+MG2+FE3+K+NR+NH4+RL3+

MG/L160.00028.0800.2004.20025.0000.8000.006

M/L 10tx-2.398-2.933-5.446-3.969-2.964-4.352

TÜTñL=-

ME8.6662.3050.0110.1071.0370.6446.666

> 11.555 +- 6.

PM '/.69.23719.9456.0930.9369.4116.3856.000

SILICE-H4SI04 <MG-'L)= 11.060

RNIONS

S042-C032-HC03-CL-H03-

MG/L260.0000.000405.00035.0000.000

M/L-2.6816.000-2.178-3.0060.000

ME4. 167

6.6390.9860.000

PM '/.35.3350.00056.3048.3610.000

TOTflL=- > 11.792 +-• 0.598

COMCEHTRflTION TOTflL EH MG/L= 869.260 +- 43.466

*** PH MESURE = 7.508 +- 0.375

P. C02 CflLC.= 10-Î-2.0O8 +- 6.261

C02 TOTfiL (M.M0LES/L) = 7.119 +- 6.356

H2CO3(M/L>=10+-3.331 +- 6.333+- 6.245

EQUILIBRE PflR RRPPORT flUX MINERfiUX fi 14.000 DEGRES

QURRTZCflLCITEGYPSE

SRTUF:HT IÜH= 0.241SñTURRTIOH= 0.557SHTURHTIOH=-0 .665

+- 0.012+- 0.656+- 6.067

EQUILIBRE PñR RRPPORT fiU'Ä M INERRUÍ : fl 25 DEGRES

QURRTZS102RHHYDRI

SRTURÍ |T IOH= 0.059SRTURRTI0H=-6.921SflTURRTIOH=-0.322

+- 0.603+- 0.046+- 0.067

/ / / / / / • / /

ECHANTILLON NUMERO ANNEXE lh

fiNflLVSE CHIMIQUE DES ERUX

FORCE IONIQUE: 0.017

COEF." flCïIVITECR2+ = 0.621 MG2+= 9.640MH4+= 0.374 fiL3+= 0.37SHC03-= 0.881 CL-= 0.877

TEMPERATURE: 14.300

FE3+= 0.342 K+= 0.377 Hfi+= 0.831H + = 0.39? S042-= 0.í'6ñ C03= 0.605N03-= 0.377 0H-= 0.379

CfiTIONS

Cfi2+MG2+FE3+K+Nfi+NH4+

MG/L150.00025.0900. 1003.80025.0009.0000.000

M/L 10tX-2.426-2.988-5.747-4.012-2.964-3.3010.000

ME7.2.0.0.1.0.0.

500053005097037500000

PM '/.66.63113.2940.0480.8649.6684.4450.000

TClTRL=- > 11.248 +- 0.562

SILICE-H4SI04 <MG/L>= 10.000

HNIONS

S042-C032-HC03-CL-N03-

MG/L30.0000.000592.00033.0000.000

M/L-3.0790.000-2.013-3.0320.000

ME1 6670.0009.7050.9300.000

PM ''.13.5490.00078.3947.5570.000

TOTRL=- > 12.301 +- 0.615

CONCENTRñTION TOTflL EN MG/L= 927.900 +- 46.395

*** FH MESURE = 7.200 +- 0.360

P. C02 CflLC.= 10t-1.537 +- 0.154H2CO3ÍM/L>=10t-2.S70 +- 0.287CO32-(M/L>=10î-5.029 +- 0.251

C02 TOTñL <M.M0LES/L> = 11.063 +- 0.553

EQUILIBRE PfiR RflPPORT m'A MINERñUX R 14.800 DEGRES

QURRTZCRLCITEGYPSE

SRTURRTION= 0.136SRTURñTION= 0.414SRTURRTION=-1.078

+- 0.0O9+- 0.041+- 0.108

EQUILIBRE PRR RflPPORT RUX MINERflUX R 25 DEGRES

QURRTZS102RHHYDRI

SRTURRTION= 0.018SflTURfiTION=-0.962SflTURflTIOH = -1.234

+- 0.001+- 0.043+- 0.108

' / / . • • • / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / . . - • / / / / • / / / / / /

ECHflUTILLÜN NUMERO : 7

fiHñL.VSE CHIMIQUE DES EñUX

ANNEXE lj

FORCE I UNIQUE: 0.921

COEF. fiCTIVITECñ2+= 0.597 MG2 + = 0.619NH4+= 0.863 ñL3+= 0.351HC03-= 0.371 CL-= Ö.366

TEMPERHTURE: 14.680

FE3+= 9.312 K + = 6.366 Nfl+= 0.871H+= 0.892 S042-= 0.573 CG3= 0.579HÜ3-- 0.366 OH-= 0.869

CflTIONS

Cñ2+MG2+FE3+K+NR+HH4+fiL3+

MG/L218.0004.0090.0008.00029.0000.0000.000

M/L 10tX-2.264-3.7340.000

-3.689-3.061

0.000

ME100.0.0.0.0.0.

. 900329000205870000000

PM '/.83.5912.6760.0001.6637.0710 . 0000.000

TOTRL=- > 12.304 +- 0.615

SILICE-H4SI04 <MG/L>= Non dosé

flNIONS

S042-C032-HC03-CL-NÛ3-

MG/L311.0000.000317.00032.00020.000

TOTfiL= •

M/L 10tX-2.4900.000

-2.284-3.045-3.491

ME6.4790.0005.1970.9010.323

- > 12.900

PM500.406.2.

+- 0.645

.227000.285983501

COHCEHTRñTIOH TOTñL EN MG/L= 930.000

*** PH MESURE = 8.209 +- 0.410

+- 46.500

P. C02 CfiLC.= 10T-2.820 +- 0.282H2CO3<M/L>=10t-4.142 +- 0.414C032- CM/L) = 10t-4.291 +- 0.215

C02 TOTñL U1.M0LE3/L) = 5.320 +- O.266

EQUILIBRE F'ñR RñPPORT ñUX MIHERñUX ñ 14.600 DEGRES

CñLCITEGYPSE

SH7URñTION= 1.273 +- O.127SñTURñTIOH=-0.362 +- 9.036

EQUILIBRE PRR RñPPORT ñUX HINEPñUX fi 25 DEGRES

HHHVIiRI SñTURñTIOH=-0.519 +- O.036

/ / / / / / / / . • • • / / / / / / / / / / / / . / / / / / / / , • • ' / / / / / / / / / / / / /

ECHñt-JTILLON HUMERO : 81

RHRLYSE CHIMIQUE DES ERUX

ANNEXE Ik

FORCE IONIQUE: 0.02?

COEF. ACTIVITECñ2+= 0.568 MG2 + = 0.593NH4 + = 0.549 fiL3 + = 0.321HCö3-= 0.359 CL-= Ô.S53

TEMPERATURE: 14.000

FE3+ = 0.279 K + = 0.853 Hfl+ = 0.859H + = 0.383 S042-= 0.540 C03= 0.54?Nñ3-= 0.S53 0H-= 0.856

CfiTIOHÍ

Cñ2+MG2+FE3+K+Nñ+NH4+BL3+

MG/L150.00063.0O00.0000.000103.0000.0000.000

M/L 10tX-2.426-2.5860.0000.000 •-2.3490.0000.000

TOTRL=-

ME7.5005.1850.0000.0004.4800.0000.000

> 17.165 +- 0.358

PM43300.0.260.0.

'/.. 693.207000000.100000000

SILICE-H4SI04 c M G.••'!_:>= Non dosé

RNIONS

S042-C032-HC03-CL-N03-

MG/L370.O000.000366.000124.0000.000

M/L-2.0.

-2.-2.0.

COHCEHTRfiTIOH TOTRL EN MG.-L= 1176

10tX414000222457000

. O00

G

+- 58

ME7.7080.0006.0003.4930.000

17.201

.800

PM V.44.8130.00034.38120.3060.000

+- 0.866

P. C02 CRLC.= 10t-1.068 +- 0.10?

C02 TOTflL <M.M0LES/L) = 10.670 +- 0.503

EQUILIBRE PñR RfiPPORT flUX MINERñ'JX R 14.000 DEGRES

CflLCITEGYPSE

S H T u k h 'í IO N = - Û. i 51 + - O. O 5 5SñTURF(TIÜN = -0.497 +- 0.050

+- O. 239+- O. 295

EQUILIBRE PRR RfiPPORT fiUX MIHERñUX R £5 DEGRES

hnH'i'ílR't £R rüRh"! 1 u n - - - ü . C54 +•• ü . O S

/ / / / / ( • • ' . - • • . • •• / / . - • • . - • • . - • • / / . - • • • / . • • • / / / / / / / / / / . - • • / / •••"••••' . • • • . • • / • • / • . - • • / / / / ' , • • • / / / / / / / . •

ECHÑNTILLOH NUMERO : 16 ANNEXE

RHfiLYSE CHIMIQUE DES EñUX


COEF. flCTIVITECFi2: + = 0.475 MG2 + = 0.510HH4 + = 0.799 ñl.3 + = 0.234HCû3-= 0.815 CL-= 0.305

FE3+- 0.186 K+= 0.S95 Hfl+= 0.815H+= 0.855 S042-= 0.435 C63 = 0.445H03-- 0.805 0H-= 0.310

CfiTIONS

Cfi2+MG2+FE3+K+Nñ+NH4+fiL3+

MG.--L25.0907.60O0.70026.40O1070.0000.0000.000

M-'L-3.204-3.505-4.902-3.171-1.3320.0000.000

ME1.0.0.0.460.0.

250626033675.542000000

M y.2.5441.2730.0771.37494.7326.0006.600

TOTfiL=- > 49.130 +- 2.457

SILICE-H4SI04 <MG/i_>= Non dosé

flNIONS

S042-C032-HC03-CL-N03-

MG-'L310.000

2610.00074.0066.666

TOTfiL=-

10tX-2.4910.000

369-2.6810.000

-1

ME6.4586.66642.7872.6850.000

PM %12.5820.06683.3574.0616.000

> 51.330 +- 2.566

CONCENTRfiTION TÜTRL EH MG/L= 4123.700 +- 206.185

*** PH MESURE = 10.000 +- 0.506

P. C02 CflLC.= 10t-3.698 +- 6.370H2CO3<M/L>=10+-5.158 +- 0.516C032- < M-'L ) = 16t-1. 368 + - 6. 068

C62 TOTflL (M.M6LES/L) = 35.662 +- 4.283

EQUILIBRE PflR RñPPORT ñUK MIHERRUX fl 25 DEGRES

CñLCITE SñTURRTION= 3.113 +- 6.311

Uïi-'SE SRTURñ"! ]0H = -1.53ö +- ó. 153

EQUILIBRE F'RR RflPPORT ñUX MIHERñUX ñ 25.000 DEGRES

/ / / / . ' ' / • / . • • • , • • • • • . • ' / / • • • / . • ' / s / . - ' . - ' / / / / / / / / / / / / / / / . ' ' / / / . - • / / . ' • / / . - ' . - ' / • / / / / / / / / / / / / / / / . '

ECHANTILLON NUMERO : 11

ñNfll.YSE f.HIMiCÜJE EES EfiUX

ANNEXE Im


COEF. fiCÏIVITECñ2+= O. ¿03 MG2 + = 0.624UH4 + = O. 86? ñL3 + = 0.357HC03-= 0.874 CL-= 0.869

FE3+= 6.320 K+= 6.869 Hñ+= 0.S74H+= Ö.S93 5042-= 0.536 C03= 0.536NÜ3-= 0.S69 0H-= Ö.372

CfiTIONS

Cfi£+MG2+FE3+K+Nfi+HH4+ñL3+

MG/L172.00011.9600. 14013.40053.00O

0.000

M/L-2.36?-3.310-5.601-3.465-2.6370.8.000

ME8.0.

2.0.0.

600979008343305000000

PM '/.70.2908.0050.0612.80118.8420.0000.000

TOTfiL=- > 12.235 +- 0.612

SILICE-H4SI04 <MG/L>= 13.100 . -

flNIOHS

S042-C032-HC03-CL-N03-

MG/L220.0000.000298.00045.00042.000

M/L-2.6400.000

-2.311-2.89?-3.169

TOTRL=

ME4.5830.0004.8351.2680.67?

11.414

PM400.42115.

+- 0.571

/..157000. 802.106935

CONCENTRATION TOTfiL EN MG-'L= 863.540 +- 43.427

*** PH MESURE = 8.30O +- 0.415.

P. C02 CfiLC.= 10t-2.890 +- 0.289H2CO3O1/L> = lS-t-4.350 +- 0.435C032-ai/L> = 10t-4. 118 +- 0.2O6

C02 TÜTfiL ÍM.M0LE3/L> = 5.006 +- 0.250

EQUILIBRE PRR RñPPORT ñUK MINERfiUX fl 25 DEGRES

CflLCITEQUñRTZ

SfiTURRTION= 1.423SRTURñTION= 8. 135

+- 0.142+- O.OO?

+- 0.061

EQUILIBRE PHR RfiTPORT ñUX MINERñUÍÍ ñ £5.000 DEGRES

QUfiRTZ SñTURñTIOH= 6.135 +- 0.007

' / .• • ' / / / / / / / / / / / / / / • , - / / / • ' / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

TABLEAU I ANNEXE 2 a

DIAGRAMME DE POUDRE-

Echantillon n° 1cliché HLT

d(A)

4,218

3,852

3,349

3,035

2,853

2,690

2,492

2,286

2,090

1,914

1,871

1,818

1,625

1,600

1,520

1,502

1,470

1,438

1,419

I base 10

1

4

3 - 4

10

1

1

3

4

3 - 4

4

4

< 1

< 1

1 - 2

1

< 1

< 1

1

< 1

CALCITERéférence ASTM

N° 2 4-27

d(A)

3,852

3,030

2,834

2,495

2,284

2,094

1,926-1,907

1,872

1,625

1,604

1,524

1,506

1,440

1,416

I base 100

29

100

2

7

18

27

4 - 1 7

34

2

15

3

2

5

3

QUARTZRéférence Peacock

d(A)

4,25

3,34

1,817

I base 10

6

10

5

ANNEXE 2bTABLEAU II

DIAGRAMME DE POUDRE

Echantillon n° 2Altération en croûtes

concentriquesblanc-beige assez consistantes

Cliché HLQ

d(A)

3,858

3,035

2,843

2,492

2,286

2,095

1,916

1,876

1,623

1,604

1,524

1,507

1,471

1,439

1,421

I base 10

4

10

1

4 - 5

5

<\» 5

6

6

2

3

3

1 - 2

1

3

2

Calcite

Référence ASTM 24-27

d(A)

3,852

3,030

2,834

2,495

2,284

2,094

1,926 - 1,907

1,872

1,625

1,604

1,524

1,506

1,440

1,416

I base 100

29

100

2

7

18

27

4 - 1 7

34

2

15

3

2

5

3

TABLEAU III ANNEXE 2c

DIAGRAMME DE POUDRE

Echantillon nc 2Croûte plus consistante

Cliché HLS

d(A)

9,730 *

7,080 *

5,573 *

4,173

3,864

3,509

3,349

3,186 *

3,038

2,817

2,583 *

2,543

2,482

2,348 *

2,286

2,095

2,007 *

1,967

1,910

1,868

1,809

1,619

1,597

1,519

1,437

1,419

I base 10

2

2

2

2

3

< 1

4

< 1

10

< 1

1

< 1

1 - 2

< 1

3

3

< 1

< 1

3

3 - 4

< 1

< 1

1

1 - 2

1 - 2

1

Calcite

Réf. ASTM 24-27

d(A)

3,852

3,030

2,834

2,495

2,284

2,094

1,926 - 1,907

1,872

1,625

1,604

1,524

1,440

1,416

I base 100

29

100

2

7

18

27

4-17

34

2

15

3

5

3

Quartz

réf. Peacock

d(A)

4,25

3,34

2,46

2,28

2,13

1,977

1,817

1,542

1,455

1,419

I base 10

6

10

3

3

3

2

5

4

2

1

raies non interprétées

TABLEAU IV

DIAGRAMME DE POUDRE

ANNEXE 2d

Echantillon nc 2Iteration poudreuse

gris-blanc

Cliché HKT

d(A)

7,628

4,293

4,03"+

3,815

3,577

3,349

3 ,195

3,057

2,870

2,769

2,673

2,575

2,481

2,294

2,210

2,145

2,079

2,023

1,987

1,889

1,799

1,705

1,668

1,615

I base 10

10

10

< 1

2

1

3

1

9-10

3

< 1

2 - 3

« 1

1 - 2

1

1

< 1

2

< 1

< 1

2

2

< 1

< 1

< 1

GypseRéférence A . S . T . M .

N° 6-0046

d(A)

7,56

4,27^4,28

3,79

3,163

3,059

2,867

2,786

2,679

2,591

2,495

2,216

2,139

2,080

2,073

1,990

1,89 8-1,879

1,812-1,796

1,664

1,621

I base 100

100

51-90

21

3

57

27

5

28

4

6

6

1

10

8

4

16-10

10-4

4

6

Quartz

Référence Peacock

d(A)

4,25

3,34

2,46

2,28

2,23

2,13

1,977

1,817

1,672

I base 10

6

10

3

3

2

3

2

5

3

Calcite

Référence A . S . T . M . 2 4 - 2 7

d(A)

3,030

2,284

2,094

1,872

I base 100

100

18

27

34

TABLEAU V ANNEXE 2e

DIAGRAMME DE POUDRE

Echantillon 6 ter prélevésur le tubage du piézomètre

I

9

10

< 1

< 1

< 1

4

3

2

1

d (A)

5,13

3,00

2,85

2,76

2,69

2,305

1,829

1,740

1,512

FeSA.S.T.M. 15-37

I

100

80

80

( 40( 80

40

20

d (A)

5,03

2,97

2,31

( 1,838( 1,808

1,725

1,524

RECHERCHES SUR L'AGRESSIVITE DE L'EAU VIS-A-VISDE BETOMS ENTERRES A NEUJLLY-SUR-SEINE

(HAUTS-DE-SEINE)

par



RESUME

Avant d'entreprendre la construction d'un immeuble à Neuilly-sur-Seine, la S.C.I. ETOILE-NEUILLY a demandé au B.R.G.M. d'étudierles eaux de la nappe et les risques d'altération du béton pour éviterles ennuis constatés dans les sous-sols d'un immeuble construit àproximité : dégagement d'hydrogène sulfuré à la sortie des drains duradier et altération apparente du béton de la paroi moulée.

Les résultats des analyses indiauent une pollution chimique(M?S , iia, matières or^air^es) et bactériologique (bactéries sul-falo-réductrices) devant être considérée comme dangereuse pour lesbétons ordinaires.

En effet, ces eaux dures et séléniteuses sont sursaturées parrapport à la calcite donc entartrantes et susceptibles d'être äl'origine du processus d'altération du béton. L'étude radiocristallo-graphique et l'examen en lames minces et à la microsonde d'échan-tillons de béton altéré prélevés sur les faces internes, côté at-mosphère, des ouvrages enterrés voisins montrent qu'effectivementle liant du ciment n'est plus constitué uniquement d'aluminosili-cates calciques mais de calcite finement cristallisée formant unvéritable front métasomatique progressant préférentiellement suivantles interfaces : granulat-ciment.






76 SGN 063 BDP

RECHERCHES SUR L'AGRESSIVITE DE L'EAU VIS-A-VISDE BETONS ENTERRES A NEUILLY-SUR-SEINE

(HAUTS-DE-SEINE)

par



RESUME

Avant d'entreprendre la construction d'un immeuble à Neuilly-sur-Seine, la S.C.I. ETOILE-NEUILLY a demandé au B.R.G.M. d'étudierles eaux de la nappe et les risques d'altération du béton pour éviterles ennuis constatés dans les sous-sols d'un immeuble construit àproximité : dégagement d'hydrogène sulfuré à la sortie des drains duradier et altération apparente du béton de la paroi moulée.

Les résultats des analyses indiquent une pollution chimique(HoS , Na, matières organiques) et bactériologique (bactéries sul-fato-réductrices) devant être considérée comme dangereuse pour lesbétons ordinaires.

En effet, ces eaux dures et séléniteuses sont sursaturées parrapport à la calcite donc entartrantes et susceptibles d'être âl'origine du processus d'altération du béton. L'étude radiocristallo-graphique et l'examen en lames minces et à la microsonde d'échan-tillons de béton altéré prélevés sur les faces internes, côté at-mosphère, des ouvrages enterrés voisins montrent qu'effectivementle liant du ciment n'est plus constitué uniquement d'aluminosili-cates calciques mais de calcite finement cristallisée formant unvéritable front métasomatique progressant préférentiellement suivantles interfaces : granulat-ciment.






76 SGN 063 BDP

recherches sur l'agressivitÉ de l'eau vis a vis de …

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