Rheologie et rheometrie des betons. Application aux betons autonivelants

par Thierry Sedran

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de François de Larrard.

Soutenue en 1999

à Marne-la-vallée, ENPC .

mots clés

Résumé

Parce que la connaissance des proprietes d'ecoulement des betons est devenue primordiale avec l'avenement des betons fluides, le lcpc a developpe le rheometre a beton btrheom. Nous avons procede dans ce travail a une analyse critique de la premiere version de l'appareil et a son amelioration. Le btrheom s'avere alors etre un bon outil de detection des defauts de formulation des betons. A travers quatre programmes experimentaux, nous confirmons que le beton a un comportement de herschel-bulkley. Il est toutefois possible d'estimer plus simplement ce comportement par une analyse de bingham ; un beton frais peut donc etre decrit par un seuil de cisaillement et une viscosite plastique. Nous avons ensuite valide des modeles d'empilements granulaires reliant ces deux proprietes a la formulation des betons. L'analyse des resultats montre que la forme generale des modeles permet de decrire correctement la rheologie des betons, mais que certains parametres dependent du superplastifiant. Nous proposons donc une methode de calibration pratique de ces modeles. Nous avons, dans une derniere partie, verifie que les modeles sont pertinents pour les betons autonivelants dont on peut alors predire l'etalement de facon satisfaisante. Une metrologie complete a egalement ete developpee pour caracteriser plus finement ces materiaux : le btrheom a ete adapte pour mesurer leurs proprietes d'ecoulement en milieu confine, leur resistance au blocage a ete quantifiee par l'essai de boite en l et la segregation a ete mesuree sur eprouvette fendue (le developpement d'un essai rapide de segregation sur beton frais, base sur la mesure de l'enfoncement d'une bille dans le beton s'est avere decevant). Grace a une analyse basee sur des concepts granulaires, nous proposons des modeles de prevision de l'ensemble de ces proprietes ainsi qu'une demarche rationnelle et pratique de formulation des betons autonivelants qui doit maintenant etre validee plus largement.

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