Contrôle de la rhéologie d'un béton et de son évolution lors du malaxage par des mesures en ligne à l'aide de la sonde Viscoprobe

par Samir Mokeddem

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Christophe Lanos.


  • Résumé

    L’objectif de ce travail est d’améliorer l’interprétation donnée à la réponse d’un capteur mesurant la force de trainée exercée sur une sonde immergée dans un béton lors de son malaxage. Le domaine de fonctionnement d’un tel capteur et son aptitude à retranscrire toute variation de propriétés rhéologiques du béton sont étudiés. Deux types d’implantation de sondes sont testés sur un malaxeur planétaire, le premier en mouvement planétaire et le second en rotation simple. En complément, le comportement rhéologique du béton est identifié à l’aide d’un rhéomètre à béton. L’analyse expérimentale est accompagnée de simulations numériques de l’écoulement d’un fluide de Bingham dans un malaxeur. Les simulations 2D servent à l’interprétation des mesures expérimentales et permettent d’étudier différentes configurations de malaxage. Les résultats obtenus indiquent que la structure de l’écoulement du béton dans un malaxeur planétaire se décompose en deux principaux flux : un entrainement dans le train valseur et une interaction entre racleur et train valseur. L’utilisation de la loi de Stokes adaptée à l’écoulement de fluides de Bingham permet une interprétation satisfaisante des variations des forces de trainée mesurées. Les courbes d’écoulement provenant de la technique de dépouillement proposée sont comparées à celles identifiées à l’aide du rhéomètre pour différentes formulations de bétons. La rhéométrie en ligne s’avère ainsi accessible en particulier en présence de bétons autoplaçants.

  • Titre traduit

    Rheology control of the concrete and its evolution during the mixing by inline measurements using the viscoprobe


  • Résumé

    The objective of this work is to improve the interpretation given to the response of a sensor measuring the drag force exerted on a probe immersed in a concrete during the mixing. The field of operation of such a sensor and its ability to transcribe any change in rheological properties of concrete are studied. Two types of sensors location are tested on a planetary mixer, with a planetary movement and with a simple rotational movement. In addition, the rheological behaviour of concrete is identified using a concrete rheometer. Numerical simulations of the flow of a Bingham fluid in a mixer are also done in addition to experimental analysis. The 2D simulations use the interpretation of experimental measurements and allow studying various configurations of mixing. The results indicate that the structure of the concrete flow in a planetary mixer is divided into two main flows: a plug flow in the vortex and an interaction flow between the scraper and the vortex. The use of Stokes’s law adapted to the flow of Bingham fluids allows a satisfactory interpretation of the variations in measured drag forces. The flow curves resulting from this method are compared with those using the rheometer for various concrete formulations. The inline rheometry is accessible in the presence of self compacting concrete.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (176 p.)
  • Annexes : Bibliographie p.143-150.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th. 2399 bis
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