Caractérisation de liants cimentaires et des additions minérales et évaluation de l’influence de leurs caractéristiques sur la performance des Bétons Fluides à Rhéologie Adaptée (BFRA)
Publication date
2019Author(s)
Abdoulaye, Mahamat Ali
Subject
Indices d'écoulementAbstract
La fabrication des bétons fluides à rhéologie adaptée (BFRA) nécessite une plus grande quantité de poudres, c.-à-d. ajouts cimentaires (AC) et adjuvants chimiques en comparaison avec les bétons conventionnels. Le remplacement partiel du ciment par des additions minérales est devenu une pratique très répandue dans l’industrie du béton visant l’amélioration de ses propriétés Rhéologiques et mécaniques. La caractérisation des poudres est un facteur important pour une sélection adéquate des ajouts cimentaires sans pour autant oublier le rôle des adjuvants chimiques (super plastifiants, SP et agents de viscosité, AV).
Dans cette étude, il s’agit de réaliser une caractérisation approfondie de la phase solide (ciment, ajouts cimentaires, additions minérales et liant alternatifs) au-delà de la caractérisation habituelle (finesse Blaine et distribution granulométrique), notamment en effectuant des mesures de la morphologie, mais aussi des indices d'écoulement pour évaluer la compressibilité, l’agglomération et la cohésion des poudres. Ces indices ont été rarement exploités pour comprendre l’effet des caractéristiques des poudres sur la rhéologie des bétons fluides à rhéologie adaptée (BFRA). Ensuite, il s’agit de comprendre les interactions entre les différents ajouts cimentaires et adjuvants chimiques, notamment l’effet des caractéristiques sur le taux d’absorption des adjuvants et de leur impact sur la rhéologie, pour pouvoir établir des corrélations entre ces caractéristiques d’écoulement et la rhéologie des suspensions à base de ciment. Sur la base des caractéristiques (indices de Carr, etc.) des poudres déterminées, il devient alors possible de classer les poudres en fonction de leur capacité à s'écouler et d’étudier leur comportement rhéologique dans des mortiers de béton équivalents (MBE) correspondant aux différents types de bétons fluides à rhéologie adaptée (BFRA). Dans cette étude, deux classes de BFRA sont étudiées : Les bétons semi-autoplaçant pour les constructions résidentiel et les béton semi-auto plaçant (BSAP) pour les infrastructures.
Les résultats obtenus montrent que :
• La dispersibilité des poudres est liée à la cohésion de la poudre. Plus la cohésion de la poudre est grande, plus faible sera la dispersibilité des poudres.
• Les indices d’écoulement ont montré que la poudre de verre, les cendres volantes, le laitier et la fumée de silice présentent une bonne dispersibilité et une bonne coulabilité.
• Le remplacement de ciment par de la poudre de verre pour un taux de remplacement de 15 à 25% diminue considérablement la cohésion par rapport à 100% de ciment GU. La plus grande diminution a été observée avec le taux de replacement de 20%.
• L’efficacité des systèmes polycarboxylate et agents entraineurs d’air (PC/AE) ou poly naphtalène et agents entraineurs (PNS/AE) est fonction du type et des dosages utilisés. Elle est également fonction du type de BFRA, notamment le rapport Eau/Liant (E/L).
• La rétention de la fluidité dans le temps peut varier significativement d’une combinaison (SP/AE) à l’autre.
• La dispersibilité, la cohésion et le déferlement des poudres affectent la fluidité des mélanges incorporant la poudre de verre.
• Plus le temps d’écoulement T40 est faible, meilleur sera la fluidité du mélange incorporant la poudre de verre.
• Pour les MBE-SAP résidentiels incorporant la poudre de verre, au-delà de 60% de dispersibilité et 80 comme indice de déferlement, le blocage survient si l’efficacité du superplastifiant n’est pas très satisfaisante.
• La dispersibilité de la poudre de verre affecte le seuil de cisaillement des MBE-SAP résidentiel et d’infrastructure. Plus la dispersibilité de poudre est faible, plus le seuil de cisaillement diminue.
• La dispersibilité de la poudre de verre semble avoir une influence sur la résistance à la compression des mélanges binaire résidentiels et d’infrastructure. Cependant, plus la dispersibilité de la poudre de verre est importante, plus grande sera la résistance à la compression à jeune âge.
Collection
- Moissonnage BAC [4698]
- Génie – Mémoires [2112]