Étude de l'influence de différents paramètres et de leurs interactions sur la cinétique de l'amplitude de la réaction sulfatique interne au béton

par Xavier Brunetaud

Thèse de doctorat en Physicochimie des matériaux

Sous la direction de Xavier Damidot.


  • Résumé

    La formation différée de l’ettringite (ou Delayed Ettringite Formation) est une pathologie des matériaux cimentaires provoquée par une mise en solution au début de l’hydratation d’une grande quantité d’ettringite. La précipitation tardive de cette ettringite dans un matériau durci, conservé en ambiance humide, sans faire appel à une source extérieure de sulfate, peut alors s’accompagner d’un gonflement du matériau, source d’endommagement. Cette étude doit répondre a�� deux principales interrogations : déterminer les interactions entre paramètres qui semblent à l’origine de la divergence des modèles expérimentaux proposés dans la littérature et identifier le mécanisme global conduisant aux dégradations qui affectent les caractéristiques mécaniques du matériauPremièrement, une importante campagne expérimentale, conçue sur le principe des plans d’expériences, vient étudier l’influence des paramètres tels que la température et la durée d’échauffement, le rapport E/C, le type de granulat, la composition et la finesse du ciment, sur les expansions induites par la DEF, ainsi que leur impact sur les caractéristiques du matériau. Cette campagne a permis de mettre en évidence le rôle majeur de certains paramètres et surtout de certaines interactions. Les modèles empiriques générés, validés d’un point de vue statistique, permettent d’estimer avec précision les expansions et les caractéristiques mécaniques des bétons étudiés. Deuxièmement, un mécanisme global décrivant l’enchaînement des phénomènes conduisant aux dégradations macroscopiques a été proposé sur la base des connaissances actuelles incluant des expériences et observations réalisées pendant cette étude.

  • Titre traduit

    Study of the influence of various parameters and their interaction on the kinetics and the amplitude of the internal sulfate attack on concrete


  • Résumé

    Delayed ettringite formation (DEF) is a pathology of cementitioud materials caused by dissolution a the beginning of hydration of agreat quantity of ettringite. The late crystallization of this ettringite in a hardened material stored in wet conditions, without any external sulphate supply, can be associated with a global swelling of the material and therefore damage. This study must answer to two main interrogations: quantification of interactions between parameters, which seems to be the source of discrepancies in experimental models and identification of the global mechanism leading to damages that affect the mechanical properties of the material. Firstly, a comprehensive experimental study assesses the influence of several parameters such as curing temperature and duration, W/C ratio, aggregate nature, cement content and fineness, on DEF-induced expansion, and its effect on the material properties. The principle of the design of experiment has been successfully used to bring to light the major role of some parameters and especially interactions. The resulting experimental models, statistically validated, can be used to estimate the expansion and the mechanical properties of the studied concrete. Secondly, a global mechanism of the degradation has been proposed on the basis of current knowledge and supported by experiment and observations realized during this study.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (255 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 219 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 63956
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