Étude de la zone d'interphase « granulats calcaires poreux-pâte de ciment» : Influence des propriétés physico-mécaniques des granulats; Conséquence sur les propriétés mécaniques du mortier.

par Tien Dung Nguyen

Thèse de doctorat en Sciences et Génie des Matériaux

Sous la direction de Eric Garcia-Diaz.

Soutenue le 22-05-2013

à Saint-Etienne, EMSE , dans le cadre de ED SIS 488 .

Le président du jury était Martin Cyr.

Le jury était composé de Eric Garcia-Diaz, Martin Cyr, Ahmed Loukili, Sébastien Jean Félix Remond, Philippe Devilliers, Dominique Goeuriot.

Les rapporteurs étaient Ahmed Loukili, Sébastien Jean Félix Remond.


  • Résumé

    Ce travail vise à mettre en relation les caractéristiques de la zone d’interphase « granulat-pâte de ciment » avec les caractéristiques de porosité, d’absorption d’eau, de dureté et de rugosité de calcaires poreux.La première partie de ce travail a consisté à étudier l’influence de la teneur en eau et de la dureté des granulats sur la résistance mécanique de mortiers. Les résultats montrent que, pour des calcaires poreux et absorbants, les mortiers fabriqués à partir de granulats à l’état sec sont plus résistants que ceux fabriqués à partir de granulats à l’état sursaturé. La deuxième partie de ce travail a consisté à étudier l’adhésion « roche-pâte de ciment ». Il a été constaté que la rugosité et l’état de saturation de la roche affectent significativement les résistances en traction et au cisaillement des composites.La dernière partie est consacrée à l’étude de la microstructure de la zone d'interphase par la technique d’analyse d’images. L’évolution de la porosité moyenne de la zone d'interphase est liée aux propriétés mécaniques des mortiers par la relation de Féret démontrant ainsi que la résistance à la compression dépend principalement de la mésoporosité de l’interphase. Le gradient de porosité est mis en relation avec le gradient de degré d’hydratation et le gradient de rapport E/C. Ces deux derniers sont calculés en appliquant le modèle de Powers. Les résultats obtenus montrent que pour des calcaires poreux et absorbants, la pâte de ciment et la zone d’interphase des mortiers de granulats secs et de granulats sursaturés ne sont pas équivalentes alors qu’initialement on visait le même rapport E/C.

  • Titre traduit

    STUDY OF THE INTERFACIAL TRANSITION ZONE “POROUS LIMESTONE AGGREGATES-CEMENT PASTE” : INFLUENCE OF PHYSICO-MECHANICAL PROPERTIES OF AGGREGATES; CONSEQUENCE ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF MORTAR.


  • Résumé

    The aim of this study was to relate the characteristics of interfacial transition zone (ITZ) "aggregate-cement paste" to the characteristics of porosity, water absorption, resistance and roughness of porous limestones.The first part of this work was to study the influence of moisture content and resistance of aggregates on the mechanical strength of mortars. The results show that, for porous and absorbent limestones, mortars made from dry aggregates are more resistant than those made from wet aggregates.The second part of this work was to study the ITZ of composites “rock-cement paste”. It was found that the surface roughness and the moisture content of rocks significantly affect the tensile and shear strengths of composites.The last part is devoted to the microstructure of ITZ by image analysis. The evolution of average porosity of ITZ is related to the mechanical properties of mortars by Féret’s law demonstrating that the compressive strength depends mainly on the mesoporosity of ITZ. The porosity gradient is related to the degree of hydration gradient and the W/C ratio gradient. These latter two are calculated by applying Powers’ model. The results show that for porous and absorbent limestones, the cement pastes and the ITZs of dry and wet aggregates mortars are not equivalent although initially we aimed to the same W/C ratio.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure des mines. Centre de documentation et d'information.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.