Etude comparee des evolutions mecaniques et chimiques des pates de ciment et mortiers a tres jeune age. Developpement des techniques acoustiques

par ABDELLATIF BOUMIZ

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de F. COHEN TENOUDJI.

Soutenue en 1995

à Paris 7 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Nous avons developpe des techniques de transmission et de reflexion des ondes ultrasonores pour suivre en continu et en temps reel la prise et le durcissement des pates de ciment et mortiers. Nous avons applique simultanement les techniques acoustique, calorimetrique et conductimetrique pour suivre les evolutions mecaniques et chimiques. Les modules elastiques effectifs des echantillons sont fournis par la mesure des vitesses des ondes de compression et de cisaillement. La mesure de la chaleur d'hydratation par la technique de calorimetrie isotherme nous permet de calculer le degre d'hydratation. Les modules elastiques des pates de ciment et mortiers sont ainsi etudies en fonction du temps et du degre d'hydratation. Le seuil de percolation a ete associe au minimum de la vitesse des ondes de compression. Le degre d'hydratation au seuil de percolation a ete determine pour plusieurs rapports e/c sur des pates de ciment blanc et de c#3s. L'etude de l'effet du rapport e/c sur l'evolution des modules elastiques en fonction du degre d'hydratation nous a amenes a definir le rendement mecanique de l'hydratation par la derivee du module de young par rapport au degre d'hydratation. Ce rendement est d'autant plus grand que le rapport e/c est faible. La comparaison du rendement mecanique d'une pate de ciment pure et d'une pate adjuvantee nous a permis de conclure que la presence de certains adjuvants rend la connexion des grains plus efficace. La relation de feret qui prevoit la resistance en compression en fonction de la porosite initiale a ete adaptee pour l'etude des modules elastiques en fonction du degre d'hydratation des mortiers de beton. La relation entre la resistance en compression mesuree par la rupture des eprouvettes et le module de young mesure par la technique acoustique suit une loi de puissance dont l'exposant evolue en fonction du degre d'hydratation. L'effet de la temperature sur l'evolution des modules elastiques en fonction du degre d'hydratation a ete interprete en terme d'energie d'activation mecanique globale du materiau. Cette derniere evolue en fonction de l'avancement des reactions d'hydratation. L'effet de la concentration de sable sur les modules elastiques des mortiers a ete etudie et a montre que le modele de berryman represente une tres bonne approximation des resultats experimentaux. La modelisation de l'evolution des modules elastiques en fonction du degre d'hydratation necessite la connaissance des modules elastiques du clinker anhydre et des hydrates. Des experiences specifiques nous ont permis de mesurer ces constantes. La nucleation d'une partie des hydrates a l'interieur des pores capillaires nous a amenes a comparer les modules elastiques mesures et les modules elastiques d'un materiau ideal ou la totalite du solide present dans le melange est connectee. Le degre de connectivite a ete defini par le rapport du module de young mesure par le module de young du milieu ideal calcule. Ce degre est d'autant plus grand que le rapport e/c est faible et que le degre d'hydratation est important


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Informations

  • Détails : 195 P.
  • Annexes : 136 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (1995) 269
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