Étude des effets physico-chimiques des superplastifiants en vue d'optimiser le comportement rhéologique des bétons à ultra-hautes performances

par Olivier Bonneau

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Micheline Moranville.

Soutenue en 1997

à Cachan, Ecole normale supérieure .

mots clés

• Matériau construction
• Béton haute performance
• étude expérimentale
• Propriété rhéologique
• Calorimètre isotherme
• Relation composition propriété
• Superplastifiant
• Modèle prévision
• Isotherme adsorption
• Hydratation
• Conductivité électrique
• Percolation
• Béton poudre réactive
• Construction materials
• High strength concrete
• Experimental study
• Rheological properties
• Isothermal calorimeter
• Property composition relationship
• Superplasticizer
• Forecast model
• Adsorption isotherm
• Hydration
• Electrical conductivity
• Percolation
• Reactive powder concrete
• Plasticité
• Rhéologie
• Calorimétrie
• Béton à hautes performances

Résumé

Les bétons de poudres réactives (BPR) forment une nouvelle génération de BUHP. Les bpr sont composes de poudres fines et sont caractérises par un faible rapport eau/ciment et une forte concentration en superplastifiant. Pour étudier l'interaction (ciment, fumée de silice, adjuvant), nous avons développé une méthode basée sur le découplage des effets de l'eau et de l'adjuvant sur la rhéologie. Dans le cas des bpr, il existe un optimum rhéologique en superplastifiant qui dépend fortement de la formulation. Un modèle de prédiction permet de calculer cet optimum avec seulement 4 paramètres définissant la composition du bpr. Des essais d'isothermes d'adsorption confirment le rôle de ces paramètres. Ainsi, la quantité d'adjuvant pour saturer les surfaces est proportionnelle au dosage conduisant au comportement rhéologique optimal. Les effets du superplastifiant sur la cinétique d'hydratation sont étudiés par l'intermédiaire de la conductivité électrique et de la puissance dissipée lors d'essais en mode isotherme. Nous avons mis en évidence une relation linéaire entre la conductivité électrique (#e#l#e#c) et le degré d'hydratation () : #e#l#e#c = av + bvx. Le terme BV est une caractéristique de l'empilement granulaire des bpr étudiés. Le seuil de percolation électrique peut être observé sur cette courbe, #e#l#e#c

Titre traduit

Study of the physical and chemical effects of superplasticizers to optimize the rheological behavior of ultra-high performance concretes

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