Re-evaluation of standard mortar bar and concrete prism tests for alkali-aggregate reactivity: Fid-Bau Portal

Re-evaluation of standard mortar bar and concrete prism tests for alkali-aggregate reactivity

Grattan-Bellew, P. E.

Abstract The effectiveness of the mortar bar ASTM C227 and concrete prism CSA A23. 2-14A tests for evaluating the potential alkali-aggregate reactivity of classical alkali-silica, late expansive siliceous and alkali-carbonate aggregates is discussed. It is emphasized that petrographic examination is an essential preliminary step in the evaluation of potential alkali reactivity of all aggregates. The expansion limits set to differentiate between deleteriously expansive and innocuous cement-aggregate combinations by ASTM, CSA, U.S. Corps of Engineers, U.S. Bureau of Reclamation and by the author are evaluated for use with classical alkali-silica, late-expanding siliceous and alkali-carbonate reactive aggregates.

Résumé Pour la détermination de la réactivité potentielle des granulats du béton, il est indispensable d'établir des limites sûres de variations dimensionnelles pour les éprouvettes d'essai de mortier et de béton. La définition de ces limites se trouve compliquée par la variation de vitesse d'expansion des différents types de granulats. Ainsi, la limite ASTM de 0,05% à 3 mois pour l'expansion des éprouvettes de mortier peut être satisfaisante dans le cas classique alcali-granulat siliceux (par ex. opale, silex et verre volcanique) mais non pas pour les granulats siliceux après 3 mois à expansion tardive (par ex. quelques quartzites, argillites et grès schisteux). L'application mal appropriée de limites peut conduire à une estimation incorrecte de l'expansivité potentielle d'un granulat. L'expansion du béton confectionné avec des granulats réactifs se relie directement à l'alcalinité des solutions interstitielles, qui est déterminée par la teneur en alcali soluble dans l'eau du ciment. La teneur en ciment du béton est le rapport eau/ciment. Il est donc important que la solution interstitielle des éprouvettes renferme une teneur en alcali au moins aussi élevée que celle qui se présentera dans le béton mis en œuvre. Lorsqu'on procède à l'essai d'un type classique de granulat sur éprouvette de mortier à réaction alcali-silice, les limites de 0,05% à 3 mois ou de 0,10% à 6 mois spécifiées dans ASTM C33-78, Annexe 11, sont généralement satisfaisantes comme les limites de 0,05 à 6 mois ou de 0,10 à 12 mois spécifiées par le US Corps of Engineers. La méthode décrite par l'auteur donne également des résultats satisfaisants bien qu'il faudrait un complément de recherche pour arrêter des limites définies. Cet essai sur éprouvette de mortier se confirme comme n'étant pas effectif pour les granulats à réaction alcali-carbonate et pour quelques grès siliceux à expansion tardive. L'essai sur prisme de béton est préférable pour ces types de granulat mais les limites de 0,02 à 0,04% à 3 mois prescrites par le Canadian Standard Association ne sont pas satisfaisantes dans le cas de granulats à expansion tardive.