Les dégivreurs courants au chlorure de magnésium utilisés sur les routes et les ponts aux États-Unis peuvent causer plus de dégâts qu'on ne le pensait auparavant, les chercheurs ont trouvé.

En outre, qu'il est peu probable que les dommages soient détectés à l'aide d'inspections visuelles standard, la méthode typique d'évaluation de la santé des ponts.

Des chercheurs de la Washington State University et de la Montana State University ont découvert que des échantillons de béton exposés au chlorure de magnésium en laboratoire avec des cycles répétés de gel et de dégel perdaient plus de résistance que les échantillons exposés au sel gemme, même s'ils ne présentaient aucun signe visuel de dommages.

Les chercheurs rendent compte de leurs travaux dans la revue, Recherche Ciment et Béton .

Le travail a été financé par les départements des transports des États-Unis et de l'Oregon ainsi que par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine.

Les responsables des transports aux États-Unis ont commencé à utiliser du chlorure de magnésium il y a environ 20 ans. Comme le sel gemme, le chlorure de magnésium empêche la formation de glace sur les routes. Ça marche bien, particulièrement, à des températures extrêmement froides lorsque le sel gemme cesse de fonctionner. Le chlorure de magnésium est également considéré comme une alternative plus écologique au sel gemme. Aux Etats-Unis., environ 20 états touchés par le froid utilisent du chlorure de magnésium pour le contrôle de la neige et de la glace, parfois en association avec d'autres traitements ou, dans quelques cas, comme seul traitement. Au cours des dernières décennies, les nouveaux traitements, y compris l'utilisation de chlorure de magnésium, ont permis d'améliorer les conditions de conduite sur les routes d'hiver.

À la fois, les chercheurs savent que de nombreux types de sels de voirie, y compris le chlorure de magnésium, dégrader le béton, provoquant une détérioration à la fois physique et chimique. Mais, ils n'avaient pas une compréhension claire des minuscules changements microscopiques dans le béton qui induisent des impacts considérables à plus grande échelle.

Dans l'étude, dirigé par Xianming Shi, professeur agrégé au département de génie civil et environnemental de WSU, les chercheurs ont pu découvrir comment des cristaux de taille nanométrique se forment dans des échantillons de béton. La formation de ces cristaux a entraîné une accumulation de contraintes et un lessivage du calcium dans le béton, ce qui a considérablement réduit sa force.

Ils ont également constaté qu'aucun des échantillons de chlorure de magnésium ne présentait de détresse visible typique, même après 10 cycles accélérés de congélation et de décongélation.

En plus des observations en laboratoire, les chercheurs ont testé des échantillons de carottes d'environ 10 tabliers de ponts de l'Oregon qui avaient été traités chaque année avec du chlorure de magnésium. Ils ont découvert un compromis important dans la résistance à la traction de fendage, qui est une propriété qui affecte la résistance à la fissuration et la capacité de charge, jusqu'à 50 pour cent. Ils ont également constaté une réduction allant jusqu'à 60 % de la micro-dureté du béton. Les pires effets se sont souvent produits d'un demi-pouce à un pouce à l'intérieur de l'échantillon, au lieu de sur la surface du béton.

Certains des échantillons qui présentaient une dégradation importante dans le béton avaient été évalués comme bons ou satisfaisants lors des inspections des ponts.

Shi a comparé la dégradation invisible du produit chimique et le ramollissement du béton à ce qui se passe avec le vieillissement des os ostéoporotiques.

"Avec du sel gemme, vous pouvez voir qu'il y a un problème, en raison de symptômes visibles tels que l'écaillage et l'effritement », a-t-il déclaré. « Dans le cas du chlorure de magnésium, cependant, quand tu peux voir quelque chose, il est peut-être trop tard pour réparer."

Une série de webinaires pour les responsables des transports sur les traitements holistiques et durables des routes d'hiver est organisée par Shi.