10.8 : Retrait par carbonatation

Le CO_2 atmosphérique pénètre dans les pores du béton et, en présence d'humidité, forme de l'acide carbonique, qui réagit ensuite avec l'hydroxyde de calcium du ciment hydraté pour former du carbonate de calcium. Ce processus réduit le volume du béton et est appelé retrait par carbonatation.

La perméabilité du béton est légèrement réduite car le carbonate de calcium produit lors de la réaction remplit ses pores. De plus, sa résistance est légèrement améliorée car l'eau libérée lors de la réaction facilite l'hydratation du ciment non réagi. Cependant, la carbonatation a un effet plus préoccupant en neutralisant la nature alcaline de la pâte de ciment, et le risque de corrosion augmente si la carbonatation atteint l'acier d'armature et permet à l'humidité et à l'oxygène d'interagir avec lui.

La carbonatation est plus importante dans les environnements où le béton est protégé des précipitations directes mais exposé à l’air humide, par rapport à ceux qui sont périodiquement rincés par la pluie. Cela est dû au fait que les pores remplis d’eau ralentissent la diffusion du CO_2. La carbonatation progresse généralement de la surface vers l’intérieur et sa vitesse est influencée par la perméabilité du béton, la teneur en humidité, les niveaux de CO_2 et l’humidité relative ambiante.

Pour mesurer la profondeur de carbonatation, une surface de béton fraîchement cassée est traitée avec un indicateur à base de phénolphtaléine. Les zones non carbonatées de la surface traitée deviennent roses en raison de la présence d'hydroxyde de calcium, tandis que les zones carbonatées ne changent pas de couleur.