Rôle des ultrafines dans les bétons industriels a hautes performances

= Role of ultra-fine particles in industrial high performances concretes.

• Auteur / Autrice : Michel Mbessa
• Direction : Jean Pera
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil et urbanisme
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : UMG - Unité de Microbiologie et de Génétique, UMR 5122 CNRS. Villeurbanne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Module d'élasticité

Sulfafurazol

Béton de fibres

Résumé

La recherche concerne la formulation et la caractérisation d'un béton à hautes performances (BHP) à partir des ressources disponibles localement. Une résistance caractéristique en compression supérieure à 1 00 MPa est visée. Dans l'étude de formulation, deux points ont été principalement abordés : la nécessité de matériaux ultrafins et la nature des adjuvants. Les investigations menées (analyse granulométrie laser, rhéologie, calorimétrie, mesure des retraits, Analyse Thermique Différentielle (ATD), porosimétrie au mercure, observation au Microscope Electronique à Balayage (MEB) et essai de perméabilité à l'eau) ont permis de montrer que les propriétés des BHP variaient d'une ultrafine à l'autre et que ces différences étaient essentiellement liées à leurs propriétés physico-chirniques. La loi de comportement des BHP en compression pure a été établie expérimentalement , puis modélisée. Le module d'élasticité a été modélisé en considérant le BHP comme un matériau diphasique (mortier et gros granulat). L'apport des fibres (acier ou polyvinylalcool) a été quantifié. La durabilité des BHP a été étudiée dans un milieu très agressif : une solution de 20% de sulfate d'ammonium. Aucune dégradation importante n'est intervenue après plusieurs cycles de corrosion

This research deals with the design and the characterization of a high performance concrete (HPC) from locally available resources. A characteristic compressive strength of 100 MPa is the main requirement. The design of concrete was mainly focused on two points: are the ultrafine materials necessary and which superplasticizer has to be used? The investigations done (laser grain size distribution, workability test, shrinkage test, Differential Thermal Analysis (DT A), water permeability) have allowed to show that the HPC properties depend primarily on the physicochernical properties of the ultra-fine particles. The compressive behaviour of high performance concrete was experirnentally assessed and then modeled. The Young modulus has been modeled considering the HPC as a two phases material (motar and coarse aggregate). The influence of fibers (steel or PVA) has been studied. The durability of such concrete was investigated in a very aggressive environment: a 20% ammonium sulfate solution. Not any sign of important degradation was observed after several cycles in the sulfate solution.