Qualités esthétiques
Ductal® doit sa résistance mécanique à sa composition fibrée - entre 2 et 4 % selon qu'il s'agit de fibres métalliques ou organiques contre 1 % en moyenne pour les bétons fibrés classiques - qui permet une absence totale d'armatures passives, ce qui facilite la création de formes complexes, sur de grandes dimensions et avec des éléments de très faibles épaisseurs.
La formulation de Ductal® qui fait appel à des éléments granulaires très fins conforte, par ailleurs, son caractère autoplaçant qui contribue à l'homogénéité du coulage et réduit les risques de manque de matière.
Le pavillon de l'Arsenal à Paris.
Architectes : (Agence LIN): Finn Geipel et Giulia Andi. ©DR/ARR
Résultat : des surfaces exceptionnellement uniformes. En outre, Ductal® reproduit très précisément la texture des moules pour offrir une apparence en surface d'une infinie diversité et permettre ainsi aux créateurs de décliner l'aspect brut et minéral du béton.
Ecole maternelle d'Ornans, une résille en Ductal.
Architecte : Duncan Lewis
Performances mécaniques
La gamme des matériaux Ductal® couvre 3 familles :
- Ductal®-FM
- Ductal®-AF
- Ductal®-FO
Le Ductal®-FM contient des fibres métalliques. Cette gamme est dédiée aux applications de structure telles les ouvrages d'art et structures porteuses de batiment.
Le Ductal®-AF est une déclinaison du Ductal®-FM. Cette gamme en possède les mêmes propriétés mécaniques et présente également un très bon comportement face à un feu normalisé de batiment.
Le Ductal®-FO contient des fibres organiques. Cette gamme est dédiée aux applications architectoniques telles les panneaux de façade, mobiliers urbains etc...
Un cycle de traitement thermique peut être appliqué au matériau Ductal® après prise. Ce traitement consiste à soumettre les éléments à une température entre 60 et 90°C pendant une durée de 48 à 72 heures.
Cette spécificité du process Ductal® permet d'accélérer la maturation du matériau et lui confère une stabilité dimensionnelle dès la fin du process de fabrication. Le tableau ci-après donne les valeurs caractéristiques des performances du matériau. Ces valeurs sont obtenues selon les procédures expérimentales données dans les recommandations BFUP.
Le matériau Ductal® fait preuve d'un comportement en compression hors du commun. Ainsi la résistance à la compression est de 4 à 8 fois plus importante que pour les bétons ordinaires. Le comportement en compression est quasiment linéaire jusqu'au maximum de l'effort montrant ainsi qu'il n'y a aucun endommagement du matériau dans cette phase.
Le Ductal®-FM contient 2% en volume de fibres, soit plus de 50 millions de fibres métalliques par m3. Ces fibres donnent au matériau un comportement ductile en flexion comme le montre le graphe ci-après.
Cette ductilité en flexion est due aux fibres qui jouent le rôle de couture des fissures. Ces propriétés en flexion et en traction permettent de dimensionner des structures minces avec peu ou pas d'armatures passives, telles que des tabliers de passerelles de 3 cm d'épaisseur. Cela permet également de réduire ou supprimer les armatures d'effort tranchant.
Durabilité
La microstructure du Ductal® est complètement fermée. Elle empêche ainsi toute intrusion d'agent agressif. De telles caractéristiques confèrent au matériau des propriétés de durabilité particulièrement performantes.
Indicateurs de durabilité
Le tableau ci-après donne les quatre indicateurs de durabilité :
- porosité accessible à l'eau
- perméabilité à l'oxygène
- coefficient de diffusion des ions chlorure
- teneur en portlandite
du matériau Ductal® ainsi qu'une comparaison avec d'autres matériaux. On constate alors les très hautes performances du matériau Ductal®.
Essais de durabilité accélérés
Le tableau ci-après présente les résultats d'essais accélérés classiques - carbonatation, gel-dégel, résistance aux sulfates et à diverses solutions agressives, résistance à l'abrasion et aux chocs - sur le Ductal® ainsi qu'une comparaison avec d'autres bétons. Ductal® est le matériau qui présente, de loin, les meilleures propriétés.
Stabilité chimique résistance à la lixiviation
Des résultats de recherche démontrent l'absence de processus endogènes de dégradation (DEF, thaumasite, Alcali-réaction, gonflements du clinker anhydre résiduel...) y compris dans des Ductal® intentionnellement pré-fissurés mécaniquement.
Des modèles simplifiés traitant de la résistance à la lixiviation dans différents milieux agressifs et obtenus récemment, donnent des ordres de grandeur de durée de service dans des conditions extrêmes.
Résistance aux attaques acides
Ductal® peut résister à des conditions extrêmement agressives là où des bétons ordinaires auraient été sévèrement endommagés. Des échantillons en Ductal® ont été exposés à différents éléments agressifs (sulfate de calcium, sulfate de sodium, acide acétique, sulfure d'ammonium, nitrates, eau de mer et eau distillée). Les résultats montrent une très grande résistance face à ces attaques. Des essais de vieillissement ont également été réalisés. Ils ont permis de mettre en évidence le phénomène d'auto-cicatrisation du matériau.
Tout ceci illustre les propriétés extrêmement durables de Ductal®.
Le Ductal®, béton fibré à ultra hautes performances de Lafarge, offre des qualités de résistances en compression, de ductilité et de longévité inédites. Ses performances autorisent une large gamme d'applications : des plus exigeantes en terme structurel (ponts, passerelles, escaliers, toitures), aux plus ludiques (Design), en passant par les ouvrages architectoniques les plus inventifs (façades, résilles).
En savoir plus
Consulter la documentation technique Ductal
