Comportement des bétons autoplaçants par temps chaud

par Vinh-An Le

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Michel Mouret et de Franck Cassagnabere.

Soutenue en 2014

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    L'autoplaçance, ou aptitude du béton frais à s'écouler sous l'effet de la gravité et sans apport extérieur d'énergie (vibration), est obtenue en utilisant un plus grand nombre de constituants, comparativement aux bétons traditionnels vibrés, notamment des additions minérales et au moins une addition chimique de type superplastifiant. La complexité des interactions entre les constituants conduisant à l'autoplaçance a été antérieurement démontrée et maîtrisée à la température du laboratoire. L'objectif de ce travail est de caractériser l'autoplaçance dans des conditions de température telles qu'elles prévalent en situation de temps chaud et de regarder quelles sont les conséquences de ces conditions thermiques sur les propriétés à l'état durci du béton. Le programme expérimental permet de reproduire en laboratoire les conditions d'un bétonnage par temps chaud, à la fois lors de la confection du mélange et lors de la maturation des éprouvettes de contrôle habituellement réalisées sur chantier. Les paramètres de l'étude sont donc la température initiale du béton, les moyens de maintenir l'autoplaçance obtenue à la température de 20°C (ajout d'eau ou surdosage en superplastifiant), la conservation des éprouvettes et la formulation des bétons. Les résultats obtenus montrent que les moyens de maintenir l'autoplaçance à température initiale élevée n'induisent pas de variations significatives de la compacité du béton. Il en résulte des propriétés à l'état durci identiques ou meilleures que celles mesurées à 20°C. La conservation des éprouvettes à une température élevée durant les premières 24 heures simulant des conditions non normalisées n'altère pas les propriétés. Une analyse plus fine prenant en compte la maturité, la compacité et les caractéristiques de l'hydratation (quantités d'hydrates et cinétique) permet de mettre en évidence l'intérêt d'utiliser une matrice à forte teneur en filler calcaire. Finalement, les résultats viennent confirmer ceux relevés dans la littérature, à savoir que les effets d'une température élevée ne sont pas aussi préjudiciables sur les propriétés du BAP que sur celles des bétons traditionnels vibrés. Pour autant, les recommandations existantes lors d'un bétonnage par temps chaud doivent toujours être considérées ; leur respect permet en effet d'éviter une déformation différée excessive sous chargement, observée dans cette étude pour le BAP incorporant un liant ternaire (clinker, filler calcaire et laitier) lorsqu'il est confectionné et mûri à températures élevées.

  • Titre traduit

    Behavior of self-compacting concrete in hot weather


  • Résumé

    The self-compacting ability, or ability of the fresh concrete to flow under the effect of gravity without external energy (vibration) is obtained by using more components in comparison with conventional vibrated concrete, including mineral additions and at least one chemical addition of superplasticizer types. The complex interactions between these components leading to the self-compactibility has been previously demonstrated and controlled at the temperature conditions in the laboratory. The objective of this work is to characterize the self-compactibility in temperature conditions prevalent in hot weather situation and to know what are the consequences of these thermal conditions on the properties of the cured concrete. The experimental program reproduced in the laboratory the conditions of hot weather concreting, during the preparation of the mixture and the maturation of control specimens which are usually done on site. The study parameters are the initial temperature of the concrete, the means to maintain the self-compacting ability obtained at a temperature of 20°C (addition of water or overdose of superplasticizer), the conservation of specimens and the concrete design. The obtained results show that the means to maintain the self-compatibility at high initial temperature does not induce significant changes in the concrete compactness. As a result, the properties in the hardened state are equal or better than those measured at 20°C. Conservation of specimens at a high temperature during the first 24 hours which simulates non-standard conditions does not alter the properties. A more detailed analysis taking into account the maturity, the compactness and the characteristics of hydration (amount of hydrates and kinetics) allows highlighting the advantages of using a matrix with a high content of limestone filler. Finally, the results confirm some literature data and show that the effects of high temperature on the properties of BAP are not as detrimental as those obtained on conventional vibrated concrete. However, the existing recommendations for hot weather concreting should always be considered, and the respect of these recommendations makes it possible to avoid excessive delayed strain under loading observed in the case of the BAP incorporating a ternary binder (clinker, limestone filler and slag) when mixed and matured at high temperature.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (178 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 141-162

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2014 TOU3 0041
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