Influence du métakaolin sur le comportement rhéologique et mécanique des bétons à hautes performances

Influence of metakaolin on the rheological and mechanical behavior of high perfomance concretes

• Auteur / Autrice : Mohamed Said Mansour
• Direction : El hadj Khadri, Saïd Kenaï
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance le 29/12/2010
• Etablissement(s) : Cergy-Pontoise en cotutelle avec Université Saad Dahlab de Blida (Algérie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie (Cergy-Pontoise, Val d'Oise)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique et matériaux du génie civil (Cergy-Pontoise, Val d'Oise)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Rachid Bennacer, Karim Ezziane, Mohamed Ghrici, Belkacem Menadi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Abdelkarim Ait-Mokhtar

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rhéologie

Kaolin

Béton

Mots clés libres

Kaolin

Calcination

Metakaolin

Chaleur d'hydratation

Hautes performances

Durabilité

Kaolin

Calcination

Metakaolin

Heat of hydration

High performance

Durability

Résumé

L'utilisation du kaolin calciné, sous forme de métakaolin, comme matériau pouzzolanique pour le mortier et le béton a suscité une attention considérable ces dernières années. Le travail actuel décrit les résultats d'un projet de recherche lancé pour étudier la calcination d'un kaolin local sous diverses températures (650-950°C) et durées (2, 3 et 4 heures) qui ont produit le métakaolin avec une activité pouzzolanique élevée. L'activité pouzzolanique a été évaluée par des méthodes de la chaleur d'hydratation et la résistance à la compression à 28 jours. L'activité maximale a été obtenue à une température de 850°C pendant 3 heures. Les résultats observés établissent qu'une augmentation de la chaleur d'hydratation et de la résistance à la compression a été obtenue lorsque le ciment Portland Ordinaire a été remplacé par 10% de métakaolin. L'utilisation du ciment ternaire améliore la résistance au jeune âge et à long terme. La durabilité a été également améliorée où une meilleure résistance des mortiers à l'attaque des acides a été observée.

The utilisation of calcined clay, in the form of metakaolin as a pozzolanic material for mortar and concrete has received considerable attention in recent years. The present work describes the results of a research project initiated to study the calcination of a local kaolin at various temperatures (650-950°C) and durations (2, 3 and 4 hours) to produced a metakaolin with a high pozzolanic activity. The pozzolanic activity was assessed by 28-days compressive strength and hydration heat methods. The maximum identified activity was obtained at 850°C for 3 hours duration. The observed results establish that an increase of both hydration heat and compressive strength was obtained when ordinary Portland cement was replaced by 10% metakaolin. The use of ternary blended cement improves the early age and the long-term compressive strength. The durability was also enhanced as better acidic resistance was observed.