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Dissertations / Theses on the topic 'Bétons'
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Petitpain, Marjorie. "Bétons à faible impact environnemental pour l’industrie du béton : accélération du durcissement de bétons à base de liants ternaires." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10160/document.
Full textAbstract:
La présente étude s’inscrit dans le programme d’actions de l’Industrie du béton ; elle a pour but de rechercher des solutions innovantes de béton à faible impact environnemental qui permettent l’obtention de performances techniques et économiques au moins équivalentes à celles des bétons traditionnels. Pour répondre à cet enjeu, l’étude de liants ternaires constitués de ciment Portland CEM I, laitier de haut fourneau et addition calcaire a été réalisée en optimisant les moyens disponibles en préfabrication pour accélérer leur durcissement : emploi d’un traitement thermique, utilisation d’activateurs chimiques et optimisation de la compacité du mélange. Le traitement thermique s’avère être le plus puissant levier d’action. Les solutions développées (matériau et procédé) permettent d’obtenir un bilan économico-environnemental meilleur que celui d’un béton témoin dont le liant est uniquement composé de ciment Portland CEM IThis study is part of the action program of the french concrete industry; it aims finding innovative solutions of concrete with low environmental impact, which allow to get technical and economic performances at least equivalent to those of the traditional concretes. To answer this issue, the study of ternary binders, made of Portland cement CEM I, blast furnace slag and limestone addition, was realized by optimizing the means that are available in precast industry to accelerate their hardening: use of a thermal treatment, use of chemical activators and optimization of the mixture’s compactness. Thermal treatment proves to be the most powerful lever of action. The developed solutions (material and process) obtain a much better economic-environmental balance compared to a control concrete whose binder is composed of Portland cement CEM I
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Petitpain, Marjorie. "Bétons à faible impact environnemental pour l’industrie du béton : accélération du durcissement de bétons à base de liants ternaires." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10160.
Full textAbstract:
La présente étude s’inscrit dans le programme d’actions de l’Industrie du béton ; elle a pour but de rechercher des solutions innovantes de béton à faible impact environnemental qui permettent l’obtention de performances techniques et économiques au moins équivalentes à celles des bétons traditionnels. Pour répondre à cet enjeu, l’étude de liants ternaires constitués de ciment Portland CEM I, laitier de haut fourneau et addition calcaire a été réalisée en optimisant les moyens disponibles en préfabrication pour accélérer leur durcissement : emploi d’un traitement thermique, utilisation d’activateurs chimiques et optimisation de la compacité du mélange. Le traitement thermique s’avère être le plus puissant levier d’action. Les solutions développées (matériau et procédé) permettent d’obtenir un bilan économico-environnemental meilleur que celui d’un béton témoin dont le liant est uniquement composé de ciment Portland CEM IThis study is part of the action program of the french concrete industry; it aims finding innovative solutions of concrete with low environmental impact, which allow to get technical and economic performances at least equivalent to those of the traditional concretes. To answer this issue, the study of ternary binders, made of Portland cement CEM I, blast furnace slag and limestone addition, was realized by optimizing the means that are available in precast industry to accelerate their hardening: use of a thermal treatment, use of chemical activators and optimization of the mixture’s compactness. Thermal treatment proves to be the most powerful lever of action. The developed solutions (material and process) obtain a much better economic-environmental balance compared to a control concrete whose binder is composed of Portland cement CEM I
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Roussel, Yanéric. "Bétons autoplaçants avec fibres comme matériau de réparation du béton." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0030/MQ67323.pdf.
Full text
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Mastori, Helena. "Mécanismes de dégradation des bétons lors de l'interaction corium-béton." Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0069.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la caractérisation de bétons siliceux (S) et silico-calcaires (SC) lorsqu’ils sont exposés à des températures élevées. Une hypothèse motivant ce travail est que la compréhension de la dégradation des propriétés de ces bétons, en avance du front de fusion, pourrait apporter de nouvelles pistes pour interpréter les résultats de ces expériences. Des échantillons n’ayant jamais été mis en contact avec des métaux/oxydes en fusion ont d’abord été étudiés. La thermogravimétrie, la porosimétrie par intrusion de mercure et l’impédancemétrie complexe ont été utilisées pour décrire leurs propriétés après qu’ils ont été soumis à des températures pouvant atteindre 1000°C. Les résultats de l'ATG ont permis l’identification de domaines de température dans lesquels des mécanismes de dégradation spécifiques sont activés. Ceux de porosimétrie ont montré que les volumes poreux et la taille typique des pores augmentent de manière importante avec la température. Il est par ailleurs démontré qu’à 1000°C, la surface d’échange des bétons SC est deux fois plus importante que celle des bétons S. Enfin, les tortuosités élevées obtenues par impédancemétrie suggèrent une topologie des réseaux poreux d’une grande complexité. Dans une deuxième partie de cette thèse, les échantillons de bétons étudiés ont été préalablement mis en contact avec des métaux et/ou des oxydes en fusion. Ils ont été analysés par tomographie X ou par microscopie électronique à balayage. Aucun phénomène d’imprégnation des phases métal/oxyde n’a pu être observé. Des signatures de possibles phénomènes de percolation de ces phases par des mécanismes de décarbonatation ont toutefois été mises en évidenceThis thesis deals with the characterization of siliceous (S) and limestone-siliceous (SC) concretes when exposed to high temperatures. The understanding of the degradation of their properties, in advance of the melt front, is the hypothesis that motivates this work since it could bring new avenues to interpret the results of these experiments. Samples that have never been in contact with molten metals/oxides were first studied. Thermo-gravimetry, mercury intrusion porosimetry and complex impedancemetry were used to describe their properties after they were subjected to temperatures up to 1000°C. Thermo-gravimetric analyses allowed the identification of temperature domains in which specific degradation mechanisms are activated. Those of porosimetry showed that porous volumes and typical pore sizes increase significantly with the temperature. It is also demonstrated that at 1000°C, the exchange surface of SC concretes is twice as large as that of Sconcretes. Finally, the high tortuosity obtained by impedancemetry suggests a topology of porous networks of great complexity. In a second part of this thesis, the studied concrete samples were previously in contact with molten metals and/or oxides. They were analysed by X-ray tomography or scanning electron microscopy. No phenomenon of impregnation of the metal/oxide phases could be observed. Signatures of possible phenomena of percolation of these phases by decarbonation mechanisms have however been demonstrated
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Sedran, Thierry. "Rhéologie et rhéometrie des bétons : Application aux bétons autonivelants." Marne-la-vallée, ENPC, 1999. http://www.theses.fr/1999ENPC9905.
Full textAbstract:
Parce que la connaissance des propriétés d’écoulement des bétons est devenue primordiale avec l’avènement des bétons fluides, le LCPC a développé le rhéomètre à béton BTRHEOM. Nous avons procédé dans ce travail à une analyse critique de la première version de l’appareil et à son amélioration. Le BTRHEOM s’avère alors être un bon outil de détection des défauts de formulation des bétons. Nous avons, dans une dernière partie, vérifié que les modèles sont pertinents pour les bétons autonivelants dont on peut alors prédire l’étalement de façon satisfaisante. Une métrologie complète a également été développée pour caractériser plus finement ces matériaux : le BRTHEOM a été adapté pour mesurer leurs propriétés d’écoulement en milieu confiné, leur résistance au blocage a été quantifiée par l’essai de boite en L et la ségrégation a été mesurée sur éprouvette fendue (le développement d’un essai rapide de ségrégation sur béton frais, basé sur la mesure de l’enfoncement d’une bille dans le béton s’est avéré décevant). Grâce à une analyse basée sur des concepts granulaires, nous proposons des modèles de prévision de l’ensemble de ces propriétés ainsi qu’une démarche rationnelle et pratique de formulation des bétons autonivelants qui doit maintenant être validée plus largementBecause knowledge of the flow properties of concrete has become essential with the advent of fluid concretes, the LCPC has developed the BTRHEOM concrete rheometer. In this work, we carried out a critical analysis of the first version of the device and improved it. The BTRHEOM has proved to be a good tool for detecting faults in concrete formulations. In a final section, we verified that the models are relevant for self-levelling concretes, the spread of which can then be predicted satisfactorily. A complete metrology system has also been developed to characterise these materials in greater detail: the BRTHEOM has been adapted to measure their flow properties in a confined environment, their resistance to blocking has been quantified using the L-box test and segregation has been measured on split specimens (the development of a rapid segregation test on fresh concrete, based on measuring the penetration of a ball into the concrete, proved disappointing). Thanks to an analysis based on granular concepts, we are able to propose prediction models for all these properties, as well as a rational and practical approach to formulating self-levelling concretes, which now needs to be validated more widely. [Traduction via logiciel automatique du résumé en français]
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Frohard, Fabien. "Durabilité des éco-bétons : Impact des additions cimentaires alternatives sur la corrosion des armatures dans les bétons armés." Thèse, Université de Sherbrooke, 2014. http://hdl.handle.net/11143/7927.
Full textAbstract:
L’utilisation de ressources locales est une des facettes importantes du développement durable pour le secteur de la construction. Plusieurs types de sous-produits sont aujourd’hui à l’étude pour une utilisation dans les bétons en tant qu’addition cimentaire alternative, dans le but de développer des liants basés sur des ressources alternatives. La présente étude cherche à évaluer les performances de quatre types de sous-produits sur les propriétés des bétons armés vis-à-vis de la corrosion. La poudre de verre, les cendres volantes de papeterie, les cendres de boues d’épuration ou les sédiments calcinés présentent une nature minérale compatible avec un milieu cimentaire. Face à la problématique de corrosion des armatures, le béton constitue à la fois un milieu alcalin favorisant la passivité des aciers et une barrière de transport qui limite la pénétration de contaminants au sein de la matrice cimentaire (principalement les chlorures et le dioxyde de carbone). Les additions cimentaires doivent donc permettre aux aciers de développer un état passif et apporter à l’enrobage une densification afin de limiter la pénétration de contaminants jusqu’aux armatures. Les propriétés électrochimiques d’un acier au contact des additions ont été caractérisées et les propriétés de transfert des bétons face aux chlorures et au dioxyde de carbone ont été étudiées. L’utilisation de ces matériaux n’influe pas particulièrement sur le comportement des aciers. Toutefois, l’enrobage est d’une importance particulière, à la fois vis-à-vis de la pénétration des ions chlorure et du dioxyde de carbone, mais aussi sur la cinétique de corrosion des armatures. La réactivité des additions impacte les propriétés de transfert qui contrôlent aussi bien la cinétique de contamination des bétons que le processus de corrosion d’armatures dépassivées.
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Grampeix, Guillaume, and Guillaume Grampeix. "Vibration des bétons." Phd thesis, Université Paris-Est, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00975153.
Full textAbstract:
Dans le domaine de la construction, le béton constitue le matériau le plus consommé. Afin de favoriser le remplissage des coffrages in situ, les bétons sont liquéfiés ponctuellement suite à l'insertion successive d'une aiguille vibrante. Malgré l'arrivée sur le marché des bétons très fluides à auto-plaçant, les bétons ordinaires représentent plus de 90% des formulations employés sur les chantiers. Cependant, les recommandations traditionnelles actuelles se basent sur des études établies au cours de la première moitié du siècle dernier. Ainsi, nous choisissons de les revisiter afin d'incorporer les progrès actuels sur la rhéologie des matériaux cimentaires. A partir d'une étude de la littérature, nous établissons les liens entre les caractéristiques mécaniques des matériels vibrants et le comportement en écoulement des bétons. Puis, dans le chapitre deux, nous mettons en évidence pour quelles consistances de matériau la vibration est réellement nécessaire. Par la suite, nous développons un modèle analytique simple afin de prédire le diamètre d'action d'un vibreur et nous le comparons à deux configurations de mises en œuvre. Enfin, nous proposons un temps minimal de vibration nécessaire au compactage du matériau et un temps maximal afin d'assurer un parement de qualité
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Grampeix, Guillaume. "Vibration des bétons." Thesis, Paris Est, 2013. http://www.theses.fr/2013PEST1179/document.
Full textAbstract:
Dans le domaine de la construction, le béton constitue le matériau le plus consommé. Afin de favoriser le remplissage des coffrages in situ, les bétons sont liquéfiés ponctuellement suite à l'insertion successive d'une aiguille vibrante. Malgré l'arrivée sur le marché des bétons très fluides à auto-plaçant, les bétons ordinaires représentent plus de 90% des formulations employés sur les chantiers. Cependant, les recommandations traditionnelles actuelles se basent sur des études établies au cours de la première moitié du siècle dernier. Ainsi, nous choisissons de les revisiter afin d'incorporer les progrès actuels sur la rhéologie des matériaux cimentaires. A partir d'une étude de la littérature, nous établissons les liens entre les caractéristiques mécaniques des matériels vibrants et le comportement en écoulement des bétons. Puis, dans le chapitre deux, nous mettons en évidence pour quelles consistances de matériau la vibration est réellement nécessaire. Par la suite, nous développons un modèle analytique simple afin de prédire le diamètre d'action d'un vibreur et nous le comparons à deux configurations de mises en œuvre. Enfin, nous proposons un temps minimal de vibration nécessaire au compactage du matériau et un temps maximal afin d'assurer un parement de qualitéIn the field of construction, concrete is the most used material. In order to facilitate the casting process, concretes are liquefied punctually following the successive insertion of an internal vibrating poker. Despite the introduction of very fluid to self-compacting concrete, ordinary concrete represents more than 90% of the mix-design used on building sites. However, international recommendations are based on studies carried out during the first half of last century. Thus, we choose to investigate theses recommendations in order to incorporate the current progress on the rheology of cementitious materials. From a study of the literature, we establish the relationship between the mechanical properties of vibrating poker and the fresh behavior of concrete. Then, in chapter two, we determine, for which consistency, the vibration is really needed. Thereafter, we develop a simple analytical model to predict the diameter of action of internal poker and we compare two configurations of casting. Finally, we propose a minimum time of vibration required for compaction of the material and a maximum time to ensure a surface quality
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Kaplan, Denis. "Pompage des bétons." Marne-la-vallée, ENPC, 1999. http://www.theses.fr/1999ENPC9928.
Full textAbstract:
Avec les progrès effectués dans la formulation des bétons, de nombreux problèmes ont vu le jour dans le domaine du pompage et il apparait nécessaire d’élaborer une approche scientifique pour remettre cette technique à la hauteur des nouvelles exigences. Dans ce contexte, les objectifs de ce travail ont été les suivants : a) analyser les phénomènes physiques de formation des bouchons et en déduire une méthodologie pratique, basée sur un essai simple, permettant de définir la pompabilité d’un béton donné, dans une installation donnée ; b) développer un appareil permettant de caractériser l’interface acier-béton et proposer une méthode de calcul de la relation débit/pression ; c) valider les modèles proposés par des essais à l’échelle industrielle. Pour répondre à ces objectifs, nous avons conçu et réaliser un site expérimental de pompage en grandeur réelle. Deux nouveaux appareils, le tribomètre à cylindres coaxiaux et l’aéromètre modifié, ont été développés pour caractériser les bétons en parallèle des essais de pompage. A travers deux campagnes expérimentales, nous avons testé sur le site 68 compositions de béton. L’analyse des résultats a permis de comprendre que la pompabilité (notion relative à la formation des bouchons) n’est pas une caractéristique intrinsèque du béton, mais un concept relatif à l’ensemble des paramètres de pompage : composition du béton, configuration de l’installation, mode opératoire. Nous avons donc établi une classification des bouchons et proposé des mécanismes physiques pour expliquer la formation de chaque type de bouchon. Le travail a abouti à des recommandations pratiques permettant de diminuer les risques de bouchon. Les paramètres de pompage enregistrés sur le site expérimental ont permis de démontrer l’importance de l’interface acier-béton. Cette interface est le siège d’une couche limite de glissement. En caractérisant les propriétés de l’interface par un essai au tribomètre à cylindres coaxiaux et en intégrant les propriétés rhéologiques du béton, mesurées au rhéomètre à béton BTRHEOM, nous avons proposé un modèle de prévision des paramètres de pompage. Ce modèle a ensuite été validé sur différents chantiers. A l’issue de ce travail, il est désormais possible de caractériser un béton en laboratoire et de prévoir la relation entre le débit et la pression, pour un circuit de géométrie connue, ce qui réduit fortement la part d’empirisme dans le contrôle du processus de pompageWith recent progresses in concrete mix-design, a number of problems have been encountered in the area of pumping. In this contect, the aims of this thesis were the following : a) to analyse physical phenomena underlying the occurrence of blockages in pumping networks ; b) to develop a practical methodology, based on simple tests, leading to an evaluation of the pumpability of a given concrete in a given pumping systems ; c) to develop an instrument capable of characterising the steel-concrete interface and to develop models for the calculation of the flow rate/pressure relationship ; d) to validate the proposed models with tests carried out at the industrial scale. For our tests we used a variety of sixty-eight different concrete mixtures. We developed two new instruments : a) the modified air-meter (to assess the bleeding rate of fresh concrete) ; b) the coaxial cylinder tribometer, a large-gap coaxial viscometer devoted to the test of steel/concrete interface. Thanks to the analysis of test results, it was possible to understand that pumpabiity (as related to blockages) is not an intrinsic characteristics of the concrete mix alone, but is rather governed by several parameters among which the concrete mixture, the pumping system and the process are found. We established a classification of the blockages and we proposed models to explain their fomation. The results was to reach a set of practical recommendations to lessen the risks of blockages. The tests demonstrated the importance of the steel-concrete interface, where a slipping layer takes place. We proposed a predictive model for the pumping of concrete, based upon measurements of the interface and rheological parameters, measured with the new tribometer and the BTRHEOM rheometer, respectively. Finally, we have succeeded in characterising a concrete in the laboratory to predict the pumping parameters. This can reduce problems arising at the work site with new types of mixtures as high performance or self-compacting concrete
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Hwang, Soo-Duck. "Performance des bétons autoplaçants développés pour la réparation des infrastructures en béton." Thèse, Université de Sherbrooke, 2006. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1786.
Full textAbstract:
Grâce à sa très grande ouvrabilité, le béton autoplaçant (BAP) est utilisé au Canada pour la réparation de structures afin de faciliter la mise en place et la consolidation du béton dans des endroits d'accès restreint. Un programme expérimental a été entrepris pour évaluer systématiquement l'influence de divers paramètres de dosage des mélanges sur les propriétés mécaniques, la durabilité au gel, la résistance aux sels déverglaçants, les propriétés viscoélastiques incluant la fissuration et les propriétés de transport ainsi que les propriétés rhéologiques des BAP. Les paramètres étudiés sont le dosage des mélanges, les combinaisons adjuvants-liants, le type et la teneur de fibres synthétiques, le type de superplastifiant, le dosage en adjuvant réducteur de retrait, l'utilisation de fibres hybrides, ainsi que l'homogénéité des propriétés in situ. Le type d'adjuvant chimique semble avoir une influence considérable sur la performance des BAP. Le BAP fabriqué avec un superplastifiant à base de polynaphthalène sulphonate (PNS) a exigé un dosage plus élevé en superplastifiant et est associé à un tassement de la surface plus élevé comparativement au béton préparé avec un superplastifiant à base de polycarboxylate (PCP). Toutefois, le premier béton a présenté une plus grande robustesse et un meilleur maintien de l'ouvrabilité. Pour un rapport E/L donné, le béton incorporant un PNS a développé une résistance à la compression à 56-j jusqu'à 20% moins élevée comparativement à un BAP similaire fabriqué avec un superplastifiant à base de PCP. Malgré une résistance à la compression peu élevée, le BAP fabriqué avec un superplastifiant à base de PNS avait un temps à la fissuration 2,7 fois plus long comparativement à un BAP similaire préparé avec un superplastifiant à base de PCP. L'incorporation d'adjuvant réducteur de retrait mène à une réduction prononcée du retrait de séchage et du risque de fissuration dû au retrait empêché. Le BAP fabriqué avec un dosage élevé d'agent réducteur de retrait de 8 L/m[indice supérieur 3] a développé un retrait de séchage 35% moins élevé et un temps à la fissuration 2,3 plus grand qu'un béton sans agent réducteur de retrait. Selon les résultats présentés dans cette thèse, des lignes directrices pour l'utilisation des BAP pour la réparation d'infrastructures sont suggérées. Les BAP conçus pour les réparations doivent avoir un écoulement de 620 à 720 mm, et selon l'essai d'écoulement utilisé, un rapport de blocage au L-box (h[indice inférieur 2]/h[indice inférieur 1]) plus élevé que 0,70, un écoulement au JRing de 600 à 700 mm et un étalement à l'essai d'écoulement et à l'essai du JRing de moins de 50mm. Un tassement de surface de 0,5% et un index de ségrégation dans une colonne de 3% sont recommandés afin d'assurer des propriétés in situ homogènes. Le BAP doit aussi développer un coefficient de durabilité au gel minimal de 80% et une masse de résidus à l'écaillage cumulative maximale de 500 g/m[indice supérieur 2]. Un tel matériau de réparation doit posséder un coefficient de diffusion des ions chlorure de moins de 3.5 × 10[indice supérieur -12] m[indice supérieur 2]/s, une perméabilité aux ions chlorure de moins de 1000 Coulomb, un volume de gros pores capillaires (>50 nm) de moins de 45 mm[indice supérieur 3]/g et un rapport du volume de la porosité capillaire (>50 nm) à la porosité totale de moins de 0,60. Les résultats de retrait empêché indiquent que le BAP doit assurer un potentiel de fissuration de moins de 50%, ce qui correspond à un temps à la fissuration de plus de 14 jours. Pour ce faire, l'utilisation combinée d'agent réducteur de retrait et de fibres synthétiques ou hybrides à un volume de 0,25% ou 0,50% s'avèrent très efficace pour développer des BAP de haute- performance au potentiel de fissuration faible. Une équation de régression multiple prenant en considération le retrait de séchage et le module d'élasticité peut permettre d'évaluer le potentiel de fissuration des BAP."--Résumé abrégé par UMI.
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Hu, Chong. "Rhéologie des bétons fluides." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523283.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré à l'étude de la rhéologie des bétons fluides. On relate le développement d'un rhéomètre à béton prototype de conception nouvelle, BT RHEOM. Le principe et la mise au point de l'appareil, ainsi que les différentes conduites des essais rhéologiques, sont décrits. Des études visant à estimer l'objectivité des mesures sont présentées. On envisage ensuite quelques études expérimentales avec le BT RHEOM. Les comportements des bétons frais, sans et avec vibration, sont étudiés. Dans la plage de gradient de vitesse étudiée, ils respectent en général le modèle de Bingham, sous réserve que la consistance des bétons satisfasse certaines conditions, et que l'homogénéité des bétons soit acceptable. Les phénomènes de thixotropie et de dilatance des bétons sont ensuite discutés. On s'intéresse également à l'influence des paramètres de composition du béton sur le comportement rhéologique de ce dernier. On établit ainsi un modèle ayant pour objet l'estimation de la viscosité plastique des bétons à hautes performances, fournissant une aide à la formulation du béton. Enfin, avec les caractéristiques intrinsèques d'un béton mesurées au BT RHEOM, on tente de modéliser un problème de chantier : le pompage du béton. On montre également une autre application de ce rhéomètre : la mise au point des formulations de BHP.
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Josserand, Laurent. "Ressuage des bétons hydrauliques." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005679.
Full textAbstract:
Le ressuage des bétons hydrauliques correspond à l'apparition d'une pellicule d'eau claire à la surface du béton, dans les premières heures après le coulage. Le niveau de ressuage obtenu conditionne la qualité du matériau à l'état frais (pompabilité, cassures du béton frais, auto-cure, portance à court terme...) comme à l'état durci (résistance, durabilité, aspect du parement).Le travail présenté dans ce document a pour objectif de comprendre le phénomène, de le modéliser et de le relier à la formulation du matériau. Toutefois, l'effet de paramètres extérieurs à la formulation a aussi été étudié (effet d'échelle, température, qualité du malaxage). Ces études ont nécessité le développement d'un protocole expérimental de mesure du ressuage. Celui-ci consiste à prélever l'eau ressuée dans des sillons préalablement tracés à la surface du béton. Ce protocole a été validé par des essais de répétabilité.
Il apparaît que le ressuage correspond à une consolidation du matériau granulaire sous son poids propre. Une amélioration de la modélisation de ce phénomène décrit par TOORMAN est proposée, prenant en compte la diminution dans le temps de la compressibilité du squelette granulaire. Cette prise en compte permet une description correcte des effets d'échelle rencontrés sur l'amplitude du phénomène. D'un autre côté, la compressibilité du squelette granulaire est appréhendée par la mise au point d'un oedomètre-perméamètre.
En revanche, concernant le débit initial d'eau ressuée, aucun effet d'échelle n'est relevé sauf dans le cas de formation de chenaux verticaux d'écoulement. Une adaptation du modèle de KOZENY-CARMAN est proposée pour la prévision de ce débit. Le modèle est alors validé sur 53 formules contenant principalement des bétons et des mortiers. Il pourra constituer dans l'avenir un outil intéressant pour la formulation de béton.
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Ben, Othmane Mohamed Ali. "Etude de bétons silico-calcaires." Lyon, INSA, 1986. http://www.theses.fr/1986ISAL0031.
Full textAbstract:
Les matériaux silice-calcaires sont obtenus par mélange soigneusement dosé de chaux et de silice, broyé puis moulé par compression et traité a la vapeur dans un autoclave. Utilisant un sable de référence, l'étude montre que les résistances mécaniques d'un béton silice-calcaire augmentent proportionnellement avec l'intensité de pressage du mélange frais et le rapport chaux/sable (Ca(OH)2)/Si02). On note que pour chaque niveau de pressage correspond un optimum de chaux pour lequel la résistance en compression est maximale. Le produit formé est un silicate de calcium hydraté de formule Ca0Si02 0. 35H20 mal cristallisé mais décelable toutefois par diffraction X. A température élevée (60°), on observe une décomposition partielle du C-S-H et libération de chaux. L'utilisation de deux sables tunisiens, un sable marin (Boujafar) et un sable de carrière (Klédia) conduit à des résistances et propriétés mécaniques équivalentes à celles obtenues avec un sable quartzeux de référence. Nous étudions enfin trois caractéristiques physico-mécaniques essentielles : la masse volumique, l'absorption capillaire et le module d'élasticité. Nous pouvons ainsi positionner ce matériau par rapport à d'autres matériaux de construction équivalentsThe calcium silicate materials are obtained by careful mixed dosage of Lime and quartz crushed then molded by compression and acted on by vapour inside an autoclave. Using a sand-reference, the study shows that mechanical strengths of calcium silicate concrete increase proportionally with the intensity of pressing of fresh mix, and with the lime/sand (Ca(OH)2)/Si02) ratio. We note that for each pressings Level corresponds an optimum of lime for which the compressive strength is maximum. The hydrated calcium silicate CC-S-H) which is formed is probably the C2 S Ho,35· It is badly crystallised but nevertheless is detectable by X diffraction. The quantity of C-S-H formed and the mechanical characteristics depend of the sand (reference or two Tunisian sands Boujafar and Kledia) and of the conservation's conditions : air at 20°C, 60° c and water at 60°C. The study of the density, the capillary absorption and the compressive elasticity modulus permits, with the mechanical strengths, to locate the calcium silicate concrete in the area of materials
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Assié, Stéphan. "Durabilité des bétons auto-plaçants." Toulouse, INSA, 2004. http://www.theses.fr/2004ISAT0024.
Full textAbstract:
Les bétons autoplaçants (BAP) sont des bétons très fluides dont la mise en place sans vibration présente plusieurs avantages tant au niveau environnemental, humain, technologique qu'économique qui intéressent de plus en plus les industriels. Cependant, une question reste souvent posée : à résistance mécanique égale, le béton autoplaçant est-il aussi durable que le béton vibré traditionnellement employé jusqu'alors ? L'objectif de ce projet de recherche a été de donner une réponse claire à ce problème. Pour cela, différents BAP et bétons vibrés (BV) de résistance mécanique équivalente ont été coulés avec les mêmes constituants, un squelette granulaire identique (à l'exception des bétons à hautes performances) et dans une gamme de résistance allant de 20 à 60 MPa. Les principales différences entre les deux types de béton sont le volume de pâte et le dosage en superplastifiant plus important pour les BAP et l'emploi éventuel d'un agent de viscosité dans ces derniers. Les résultats des essais expérimentaux menés sur ces formulations dans les domaines mécanique et physico-chimique ont montré qu'il y avait très peu de différences entre les deux types de béton. Le fluage des BAP semble légèrement supérieur à celui des BV, tandis que les autres propriétés mécaniques (module d'élasticité, retrait) et de transfert (perméabilité à l'oxygène, diffusion des ions chlore, absorption capillaire, carbonatation et lessivage au nitrate d'ammonium) peuvent être considérées comme équivalentes entre les BAP et les BVThe building industry is turning increasingly to the use of self-compacting concrete (SCC) in order to improve many aspects of building construction: SCC offers several advantages in technical, economic, environmental and human terms. However, there are still some problems with regard to its durability, in terms of physical and chemical properties. The purpose of this research project was to study various durability characteristics of self-compacting concrete compared with reference samples of vibrated concrete (VC) with similar compressive strength, from 20 to 60 MPa. For this purpose, SCC and VC mixes were prepared using the same ingredients in identical proportions (except for the high performances concrete), the only difference being that calcareous filler and more superplasticizer was used for the SCC mixes and the possible use of a viscosity agent. Tests carried out on these samples revealed that creep was slightly higher for SCC and that there was no significant difference in the other mechanical (elasticity modulus, shrinkage) and physico-chemical properties (oxygen permeability, chloride diffusion, water absorption, carbonation and leaching by ammonium nitrate) of the two types of concrete
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Kateb, Mohamed Lamine. "Utilisation des granulats de verre dans la fabrication des bétons architecturaux "cas des briques en bétons"." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2009. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1491.
Full textAbstract:
L'industrie du béton en générale, et celle du ciment Portland en particulier, est un acteur important dans la politique environnementale. Le besoin de recourir à l'utilisation des sous-produits industriels afin de réduire la consommation des matières premières semble faire l'unanimité au sein de plusieurs intervenants dans le monde. II existe actuellement sur le marché plusieurs matériaux normalisés qui ont fait leur preuve dans l'amélioration des propriétés des bétons. Toutefois, la disponibilité de ces matériaux n'est pas toujours assurée et il faudra faire appel à des moyens de transport pour acheminer le produit désiré à destination, augmentant ainsi le degré de pollution et le coût. Développer des matériaux locaux et écologiques pour remplacer l'utilisation des matériaux usuels et empêcher leur mise en décharge s'avère une nécessité afín de réduire les contraintes économiques et environnementales. Dans le cadre de la chaire industrielle en valorisation du yerre dans les matériaux avec la Société des Alcools du Québec (SAQ), plusieurs thèmes ont été retenus pour examiner le potentiel d'utilisation du verre dans le béton. Le thème abordé dans cette étude concerne le remplacement partiel et total des granulats naturels par du verre concassé afin de produire des bétons qui présentent une apparence architecturale attirante. Plusieurs taux de remplacements des granulats naturels par des granulats de verre ainsi que différentes combinaisons cimentaires et deux rapports eau/liant ont été examinés. L'étude d'optimisation réalisée a montré que la substitution totale des granulats naturels par le verre de même grosseur offre au béton des critères de performances favorables par rapport aux exigences énoncées dans la norme des éléments de maçonnerie CSA-A165-04, des méthodes d'échantillonnages et des essais des briques CAN3-A82.2-M78 et les méthodes d'essai de la résistance à la compression et du module d'élasticité des prismes de maçonnerie CSA S304.1-04. Les résistances en compression obtenues dans les différents bétons incorporant différents liants composés dépassent les limites de 15 et 20 MPa recommandées par la norme CSA A165.2-04 pour les bétons de qualité I et II. De plus, les bétons contenant des granulats de verre développent de bonnes résistances au gel et dégel, au feu, au choc thermique et à l'écaillage. La présence du verre a bien évidement donnée lieu à une réaction alcali-silice très compromettante à la durabilité des bétons. Toutefois, l'utilisation d'un ciment blanc ayant une faible teneur en alcalis (< 0.15 %) avec d'autres ajouts cimentaires tels que le métakaolin, le laitier ou le verre peut réduire substantiellement les expansions à plus de 50 %. La présence du verte broyé ou concassé façonne la texture des bétons et offre une meilleure esthétique architecturale par la couleur blanchâtre de la poudre et le reflet multicolore des granulats.
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Faubert, Jean-Philippe. "Valorisation de particules fines dans les bétons compactés au rouleau et les bétons moulés à sec." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2013. http://hdl.handle.net/11143/10147.
Full textAbstract:
L’utilisation des bétons secs représente de grands volumes de production au Québec. Pour des raisons techniques, économiques et environnementales, l’utilisation d’ajouts cimentaires dans ce type de béton est pratique courante. Le coût et la disponibilité de ces matériaux peuvent toutefois être un obstacle à leur utilisation. Ce projet vise donc à étudier la possibilité d’utiliser des matériaux alternatifs en remplacement partiel du ciment dans les bétons compactés au rouleau et les bétons moulés à sec. Les matériaux à l’étude sont : la poudre de verre, des poussières de pierre calcaire et des poussières de béton concassé. Les bétons compactés au rouleau fabriqués en laboratoire sont représentatifs des mélanges typiques utilisés pour la fabrication de pavages. En fonction de leur maniabilité, ces bétons se divisent en deux catégories distinctes : les bétons compactés au rouleau (BCR) et les bétons compactés à la paveuse (BCP). Les essais réalisés sur ces bétons permettent d’évaluer l’influence de la poudre de verre et des poussières de concassage sur la maniabilité du béton frais, la résistance à la compression, la résistance à la flexion et la pénétration des ions chlore.
Les bétons moulés à sec fabriqués en laboratoire sont représentatifs des mélanges utilisés par l’industrie pour la fabrication de pavés. Les essais réalisés sur ces bétons permettent d’évaluer l’influence de la poudre de verre et des poussières de concassage sur la maniabilité du béton frais, l’absorption, la masse volumique, la résistance à la compression et la résistance à la traction. Des blocs de maçonnerie et des pavés ont été fabriqués en usine pour évaluer le potentiel d’utilisation de la poudre de verre en remplacement cimentaire. La masse volumique, l’absorption et la résistance à la compression ont été mesurées en laboratoire sur ces éléments. La résistance à l’écaillage a été mesurée sur les pavés.
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Chopin, David. "Malaxage des bétons à hautes performances et des bétons auto-plaçants : optimisation du temps de fabrication." Nantes, 2002. http://www.theses.fr/2002NANT2018.
Full textAbstract:
Depuis une vingtaine d'années, le béton n'est plus simplement un mélange de quatre matériaux de base. L'utilisation d'adjuvants liquides (superplastifiants, agents de viscosité. . . ) ainsi que d'additions diverses est de plus en plus répandue. L'utilisation industrielle des bétons à hautes performances (BHP) et des bétons autoplaçants (BAP) a fait apparaître des problèmes de temps de malaxage plus longs que pour les bétons traditionnels. La majeure partie de cette étude repose sur une analyse des temps de stabilisation des puissances consommées par les malaxeurs lors de la fabrication. Nous avons pu, dans un premier temps faire apparaître la forte corrélation existant, sur différents malaxeurs, entre les temps de stabilisation de formules identiques. En parallèle, la comparaison de malaxeurs de capacité identique fait apparaître des temps de stabilisation des courbes de puissance plus courts, en moyenne, pour les malaxeurs à tourbillon. Dans un second temps, nous avons étudié l'influence des paramètres de formulation sur le temps de stabilisation des courbes de puissance. Cette étape a permis de mettre en évidence le rôle prépondérant de la concentration solide relative d'un béton sur le temps nécessaire à son homogénéisation. D'autre part, une troisième campagne expérimentale, visant à étudier l'évolution des propriétés d'usage du matériau avec le temps de malaxage, a fait apparaître une relation claire entre ce dernier et la résistance en compression du matériau. D'autre part, un malaxage inférieur au temps de stabilisation de la courbe de puissance ne conduit pas à une dégradation rédhibitoire des autres propriétés. Enfin, l'analyse des résultats expérimentaux a également permis d'établir une relation claire entre la rhéologie du béton, assimilé à un matériau de Bingham, et la puissance active consommée par le malaxeur lors de la fabrication. Ce résultat permet d'envisager la détermination de taux de cisaillement moyens dans les malaxeursSince about twenty years, concrete is no more the combination of four basics materials. The use of numerous admixtures has become more and more common. These reasons induce the necessity of a new approach of concrete production processes. A particular point, which has been highlighted by the industrial production of Self-Compacting Concrete (SCC) and High-Performance Concrete (HPC), is the longer mixing time needed for these concretes
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Toma, Grazia. "Comportement des bétons au jeune âge." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0021/NQ55826.pdf.
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Blais, Simon. "Étude sur l'utilisation des bétons à retrait compensé dans le domaine de réparations minces de béton." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27521/27521.pdf.
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Djebri, Boualem. "Sur le comportement des bétons (bétons hydrauliques et de fibres métalliques) et leur modélisation sous sollicitations multiaxiales." Lyon, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAL0059.
Full textAbstract:
Le comportement des bétons sollicitations multi-axiales est depuis plusieurs années. Un sujet d'étude. Aussi, l'emploi de nouvelles techniques de calcul (sous structuration principalement) nécessite de mieux modéliser le comportement du béton. Dans ce cadre , ce travail comporte, outre une étude bibliographique , une étude expérimentale sous sollicitations biaxiales permettant de comprendre et mettre en évidence les mécanismes de fissuration des bétons (classiques. Et renforcés de fibres métalliques) dans ces cas de chargement. Enfin, afin de valider différents modèles de comportement par rapport aux résultats obtenus lors de nos essais, nous avons procédé à des simulations numériquesThe behaviour of concretes under multiaxial loads have been studied for several years now, of new calculation technique ( structuring calculation for example) calls for a better modelling of the behaviour 0f concretes, In this field, this work is composed of a bibliographic study and an experimental study under biaxial loads which allows to understand and Pinpoint the mechanisms of cracks in concretes (usual concretes and reinforced. With metallic fibres) in those cases of loading. Lastly, we used numerical simulations in order to validate different types of behaviour. In relation with the results obtained in our experiments
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Frohard, Fabien. "Durabilité des éco-bétons : impact d'additions cimentaires alternatives sur la corrosion des armatures dans les bétons armés." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1170/document.
Full textAbstract:
L'utilisation de ressources locales est une des facettes importantes du développement durable dans le secteur de la construction. Plusieurs types de sous-produits sont aujourd'hui à l'étude pour une utilisation dans les bétons en tant qu'addition cimentaire, dans le but de développer des liants basés sur des ressources alternatives. La présente étude cherche à évaluer les performances de quatre types de sous-produits sur les propriétés des bétons armés vis-à-vis de la corrosion. La poudre de verre, les cendres volantes de papeterie, les cendres de boues d'épurations ou les sédiments calcinés présentent une nature minérale compatible avec un milieu cimentaire. Face à la problématique de corrosion des armatures, le béton constitue à la fois un milieu alcalin favorisant la passivité des aciers et une barrière de transport qui limite la pénétration de contaminants au sein de la matrice cimentaire (principalement les chlorures et le dioxyde de carbone). Les additions cimentaires doivent donc permettre aux aciers de développer un état passif et apporter à l'enrobage une densification afin de limiter la pénétration de contaminants jusqu'aux armatures. Les propriétés électrochimiques au contact des additions ont été caractérisées et les propriétés de transfert des bétons face aux chlorures et au dioxyde de carbone ont été étudiées. L'utilisation de ces matériaux n'influe pas particulièrement le comportement des aciers. Toutefois, l'enrobage est d'une importance particulière, à la fois vis-à-vis de la pénétration de chlorures et du dioxyde de carbone, mais aussi sur la cinétique de corrosion des armatures. La réactivité des additions impacte les propriétés de transfert qui contrôlent aussi bien la cinétique de contamination des bétons que le processus de corrosion des armatures dépassivéesThe use of locally available resources is a major concern for construction sector when it comes to sustainable development. In the case of concrete, a variety of by-products is currently being investigated for use as cementitious materials so as to develop concrete made out of alternatives resources. The present study intends to assess the performance of four kinds of by-products on corrosion-related properties in reinforced concrete. Glass powder, paper mill fly ashes, sewage sludge ashes or calcined sediments exhibit a mineral nature compatible with the medium of concrete. In terms of corrosion concerns, the concrete act as an alkaline medium that enable steel passivity and as a transport barrier that limits deleterious elements ingress (mainly chlorides, carbon dioxide). Thus, the use of alternative cementitious materials should enable the passivation of steel and should also provide a densification to the cover in order to limit contaminants ingress toward steel vicinity. The electrochemical properties of steel in contact with cementitious additions were characterized and the transfer properties of concrete were investigated. The use of these materials has an insignificant impact on the behavior of steel. However, the concrete cover has significant influence on both chloride and carbon dioxide ingress as well as on the corrosion kinetic of reinforcement. The reactivity of the cementitious materials impacts the transfer properties which control the kinetic of contamination of concretes and the corrosion process of non-passive steel
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Zennir, Abdelmalek. "Bétons calcaires en Lorraine : utilisation des granulats du bajocien de Viterne (54) pour la formulation de bétons courants." Nancy 1, 1996. http://www.theses.fr/1996NAN10090.
Full textAbstract:
En Lorraine, pour la fabrication des bétons, les calcaires du bajocien seront prochainement appelés à se substituer aux granulats alluvionnaires siliceux en voie d'épuisement. Or ces matériaux, réputés tendres, ne présentent pas toujours les qualités requises au regard des spécifications en vigueur (adaptées, il est vrai, aux granulats siliceux). Une série de bétons courants a toutefois été réalisée pour la première fois avec des granulats 0/6 et 6/20 de la carrière de Viterne (54). Ils ont donne des mélangés moyennement performants, en raison notamment d'un taux élevé de fines partiellement argileuses dans le sable. Ces bétons seront donc destines dans l'immédiat à des usages de type mur de remplissage, ou dallage revêtu d'autant que les formules fluidifiées résistent bien en traction. Ils pourront être formulés grâce à des abaques mises au point dans le cadre de ces travaux par le biais d'un modèle expérimental. La forte demande en eau de ces bétons résulte d'une porosité inter granulaire élevée liée au taux de fines. Celles-ci entrent en compétition granulométrique avec les particules du ciment, comme a pu le montrer le pertinent modèle de compacité proposé par F. De Larrard, adapté aux granulats de l'étude. Ce modèle pourra aussi servir par la suite pour guider les corrections granulométriques à apporter aux fournitures, et gagner ainsi en performances. Une exploitation sélective de la carrière et un traitement de la fraction argileuse favoriseront également les améliorations probables de ces bétons calcaires.
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Perraton, Daniel. "La perméabilité aux gaz des bétons hydrauliques." Toulouse, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAT0044.
Full textAbstract:
Une partie de la these est consacree a l'expose de la theorie permettant de decrire l'ecoulement des gaz a travers un milieu poreux. Les principes de fonctionnement d'un permeametre et d'un debitmetre developpes pour les essais de laboratoire sont evoques. Nous avons cherche a montrer qu'il est possible d'elaborer un modele semi-empirique sur la base du concept de carman, reliant certains parametres de composition du beton a sa permeabilite intrinseque. Les travaux pratiques se rapportent a deux aspects: 1) l'etude des conditions metrologiques; 2) l'etude de certains parametres de composition. Le mode de preconditionnement influence considerablement la permeabilite aux gaz du beton: en controlant la perte d'eau dans les premiers jours de sechage, on reduit la permeabilite des eprouvettes. Les effets d'un preconditionnement en laboratoire varient avec la taille de l'eprouvette. Un trempage des eprouvettes dans de l'acetone permet de minimiser la fissuration superficielle. La permeabilite du beton varie en fonction de sa mise en uvre: l'unite de malaxage s'avere un element critique. Le type de granulat est l'un des parametres de composition les plus significatifs en regard a la permeabilite aux gaz. La substitution d'une fraction du sable par un filler de marbre peut servir a minimiser la permeabilite aux gaz du beton
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Girard, Sébastien. "Étude du bilan déformationnel des bétons projetés." Master's thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26357.
Full textAbstract:
Ce mémoire est consacré à l’étude du comportement des bétons projetés en condition de mouvement libre et restreint. Il traite de la problématique de fissuration des bétons de réparation et globalement, s’attaque à la durée de vie des ouvrages en béton. Les bétons de réparation développent d’importantes contraintes de traction internes lorsqu’ils sont soumis à des sollicitations hydriques de séchage. Si aucune attention n’y est portée, cet accroissement de contraintes internes peut mener à la fissuration de l’élément. C’est pour évaluer le potentiel de fissuration des bétons projetés que ce projet propose une adaptation de la méthode d’essai de l’anneau de retrait restreint AASHTO PP34-99. En premier lieu, le mémoire aborde l’état des connaissances actuelles nécessaires à la compréhension de cette étude. Il est question des principaux phénomènes à l’origine des changements volumétriques et de la méthode d’essai utilisée. Ensuite, une étude d’adaptation et de validation de l’essai est présentée, suivie de l’évaluation de plusieurs leviers influant sur le bilan des déformations des bétons projetés. Finalement, par des simulations de réparation en laboratoire, on tente de confirmer le rôle essentiel de certains paramètres de conception des mélanges.This project was carried out at Laval University and aim to measure volume changes in shotcrete. Premature repair work deterioration has become a major focus in the last two decades. This study was undertaken to ensure an improvement in the shotcrete repair work in order to avoid the most common concrete pathology, cracking. The performance of a repaired concrete structure, and thus its service life, depends on the quality of the composite (the repair material) and the existing substrate. When subjected to drying, the restrained composite undergoes significant internal stress increase that couldin many casesleads to the development of tensile cracks. This study validates the use of the restrained ring test AASHTO PP34-99 to evaluate the sensitivity to cracking of shotcrete repair materials. The document is divided into several sections. In the first place, an introduction of the volume changes in concrete brings the basic language and knowledge necessary to understand this study. Secondly, there is a discussion on the proposed modified method (and its validation) used to produce reliable test results. Following this, many concrete mixtures are tested in order to evaluate the major factors affecting crack sensitivity of shotcrete materials where half of them are tested in a so-called real repair work.
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Di, Murro Hélène. "Mécanismes d’élaboration de la microstructure des bétons." Dijon, 2007. http://www.theses.fr/2007DIJOS048.
Full textAbstract:
L’étude de l'hydratation de nos ciments modèles, composé d’alite, de C3A, et de gypse, ont permis de quantifier les paramètres chimiques du rendement mécanique. Nous avons étudié l'interaction des processus de nucléation-croissance cristalline et de diffusion conduisant à l'élaboration de la microstructure des pâtes de ciment. Nous avons observé l’évolution de la réaction d’hydratation en fonction de paramètres (taille du gypse, grains anhydres polyphasé. . . ), la mesure du rendement mécanique des hydrates, le gradient de concentration en ions dans la matrice, l’étude des forces d’interaction et des propriétés mécaniques des phases du ciment. Nous avons ainsi utilisé diverses techniques d’analyse tel que la calorimétrie, DRX, ATG, MEB couplée à l’analyse EDS, AFM et nanoindentation… Nous avons développé une nanosonde de conductimétrie basée sur les techniques de microscopie à sonde locale de résolution nanométrique pour observer les gradients de diffusion à l’échelle nanométriqueThe hydration study of model cement, constituted of alite, C3A, gypsum, permit to quantify the chemical parameters of the mechanics hardening. We studied the interaction of nucleation-growth crystalline and diffusion processes to elaborate the microstructure of cement paste. We observed the evolution of the hydration reaction function of parameters (gypsum size, polyphased anhydrous grains…), the measurement of the mechanics of hydrates, the concentration gradient of ions in the matrix, the study of interaction force and the mechanics properties of the cement phase. We used almost techniques of analyse as calorimetry, DRX, ATG, MEB coupled with EDS analysis, AFM, and nanoindentation. We also developed a nanoprobe of conductimetry based on the local probe microscopy techniques of nanometric resolution to observe the diffusion gradient at nanometric scale
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Le, Vinh-An. "Comportement des bétons autoplaçants par temps chaud." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2296/.
Full textAbstract:
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 élevéesThe 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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Broda, Mickaël. "Détermination de l'énergie d'activation des bétons par voie calorimétrique et mécanique : développement d'un calorimètre isotherme pour béton." Artois, 2002. http://www.theses.fr/2002ARTO0201.
Full textAbstract:
Les propriétés mécaniques du béton évoluent au cours du temps. Ceci est la conséquence des réactions chimiques ayant lieu lors de l'hydratation du liant. Celle-ci étant globalement exothermique, le suivi de la chaleur dégagée permet de rendre compte de la cinétique de réaction. Les dispositifs adaptés au béton étant peu nombreux, nous avons développé un calorimètre isotherme acceptant des éprouvettes cylindriques normalisées 11x22 cm. Après avoir étalonné et validé le dispositif, la deuxième phase de notre travail consistait à étudier la cinétique de réaction et les paramètres influençant l'hydratation. Pour cela, cinq compositions de bétons et trois compositions de Mortiers de Béton Equivalent ont été retenues. La dernière phase de notre travail concerne l'introduction des mesures calorimétriques dans les études maturométriques. Les enjeux économiques liés à la prévision in situ de la résistance du béton au jeune âge sont importants. La maturométrie est une techniques permettant l'estimation de cette grandeur. Elle est basée sur les concepts de " maturité " et " d'âge équivalent ", et sur la loi d'Arrhénius qui introduit un paramètre, l'énergie d'activation apparente. Elle peut être déterminée par la méthode de " superposition " des courbes de résistance à la compression obtenues pour différentes températures. Cependant ce mode de détermination est fastidieux. Pour différentes compositions de béton et de MBE, représentatives de celles étudiées en maturométrie, nous avons comparé les approches calorimétriques et mécaniques de détermination de Ea, et montré que la voie calorimétrique peut avantageusement remplacer la voie mécanique pour la détermination de ce paramètreThe mechanical properties of concrete evolve in the course of time. This is the consequence of the chemical reactions which proceed during the hydration of the binder. As this one is overall exothermic, the follow-up of the quantity of released heat makes it possible to account for the kinetics of reaction. The devices adapted to concrete being very few, we developed our own isothermal calorimeter accepting 11x22 cm standardized cylindrical samples. After the calibration and the validation of the device, we passed to the second phase of our work which consisted in studying the reaction kinetics and parameters influencing the hydration. We thus studied five compositions of concretes and three compositions of Equivalent Concrete Mortars. The last phase of our work relates to the introduction of calorimetric measurements into maturity measurement studies. Indeed, the economic stakes related to the in situ forecast of young concrete strength are important. The maturity measurement is one of the techniques allowing to estimate this size. It is based on the concepts of "maturity" and "equivalent age", and on the Arrhenius' law which introduces the apparent activation energy parameter. It can be determined by the method of "superposition" from the curves of compressive strength obtained for various temperatures. However, this mode of determination is tiresome. For compositions of concrete and MBE, representative of those concerned with maturity measurement studies, we have compared the calorimetric and mechanical approaches of determination of Ea, and have shown that the calorimetric way can advantageously replace the mechanical way for the determination of this parameter
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Yammine, Joumana. "Rhéologie des bétons fluides à hautes performances : relations entre formulations, propriétés rhéologiques, physico-chimie et propriétés mécaniques." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00482782.
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Les bétons de hautes performances, de consistance ferme à plastique, développent des résistances mécaniques à long terme très élevées. Cependant, ils présentent l'inconvénient d'un remplissage difficile dans des zones fortement ferraillées des piles du viaduc de Millau, dont l'ensemble des armatures constitue un réseau d'obstacles à la mise en place par vibration. Pour garantir un remplissage total des coffrages, le recours aux bétons fluides autoplaçants a été la voie adoptée, avec maintien des performances mécaniques et de la durabilité. Une caractérisation des propriétés rhéologiques (fluidité et capacité de passage entre les armatures) à l'échelle du béton fournit des bases physiques aux phénomènes impliqués dans la transition entre un matériau de consistance ordinaire et un matériau fluide, et apporte une meilleure compréhension des modifications de formulation (fraction volumique solide, rapport Gravillons/Sables) et de leurs conséquences. La stabilité et la thixotropie engendrée par la partie fine où coexistent ciment, fines des sables et divers types de fillers et superplastifiants, jouent aussi un rôle important sur la fluidité et stabilité du béton. Toutefois, des mesures de retrait, sous conditions de séchage, soulignent l'incidence de la fraction volumique granulaire dans le développement de forts retraits menant à une fissuration précoce du béton. Ainsi, le remplacement d'une partie du ciment par des fillers minéraux moins réactifs a été le chemin suivi. Des mesures d'analyses thermiques identifient les raisons microstructurales d'un tel maintien des résistances malgré les modifications de formulation, par rapport à l'évolution de la physico-chimie.
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Le, Tuan Hung. "Contribution à la modélisation du comportement des bétons." Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066428.
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Yssorche, Marie-Pierre. "Microfissuration et durabilité des bétons à hautes performances." Toulouse, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAT0008.
Full textAbstract:
La durabilite de betons de resistance moyenne en compression a 28 jours de 20 a 120 mpa a ete etudiee. L'aptitude des betons a vehiculer des agents agressifs a ete determinee pour quatre proprietes de transfert: la permeabilite a l'air, la diffusion des ions chlore, l'absorption d'eau et la carbonatation. Un essai de diffusion acceleree des ions chlore pour les betons a hautes et tres hautes performances (bhp et bthp) a ete mis au point. Les lois de variation entre les proprietes de transfert et la resistance moyenne en compression apres 1 et 28 jours de cure humide ont toujours la meme forme: les proprietes de transfert diminuent lorsque la resistance croit. Cependant, les proprietes de transfert varient beaucoup dans le domaine des betons courants. Au dela, le domaine de variation est beaucoup plus restreint. Les lois de variation proprietes de transfert / resistances valables pour les betons courants ne peuvent donc etre simplement extrapolees aux bhp et bthp. Pour determiner le role de la microfissuration des bhp et bthp, nous avons etudie le comportement de betons conserves dans deux ambiances: l'une simulant les conditions de conservation d'un beton en autodessiccation, l'autre reproduisant les conditions de conservation d'un beton en dessiccation. Nous avons mis en evidence l'autodessiccation (par des mesures d'humidite relative a l'equilibre) et la dessiccation (par des mesures de pertes de masse). La microfissuration et les deformations spontanees ont ete mesurees. Nous montrons que la microfissuration d'autodessiccation mise en evidence dans les bhp et bthp ne remet pas en cause leur durabilite. Cette microfissuration, tout comme la permeabilite, n'evolue pas entre 28 jours et 1 an. Au contraire, la microfissuration de dessiccation observee dans les bhp et bthp augmente ainsi que les proprietes de transfert entre 28 jours et 1,5 an. Ainsi, un beton de cur est toujours plus durable qu'un beton de peau. Nous avons enfin souligne l'influence benefique de l'augmentation de la duree de cure humide de 1 a 28 jours sur les transferts de tous les betons
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Mathias, Vincent. "Recyclage des fraisats d'enrobés dans les bétons routiers." Nantes, 2004. http://www.theses.fr/2004NANT2113.
Full textAbstract:
: Chaque année en France, l'entretien des chaussées bitumineuses génère environ deux millions de tonnes de fraisats d'enrobés dont moins de 10% sont recyclés. Ce travail étudie l'intérêt technique et économique d'une nouvelle filière de recyclage pour les fraisats : les bétons de ciment routiers pervibrés. Après une synthèse bibliographique des techniques de recyclage de fraisats existantes, nous nous intéressons à l'étude et à la modélisation des propriétés mécaniques statiques du matériau " béton de fraisat " : résistance en compression, résistance en fendage et module élastique. Les essais réalisés sur différents bétons à différents taux de fraisats et à différentes températures montrent que les propriétés mécaniques du béton diminuent avec l'augmentation de la teneur en bitume, cette baisse étant d'autant plus marquée que la température est élevée. La modélisation permet d'expliquer ces résultats en considérant que les phases granulat et bitume des fraisats sont incluses respectivement dans la phase granulaire (sable, gravillons) et à la phase matricielle (ciment, eau, air) du béton. Dans une troisième partie, nous caractérisons ce nouveau matériau pour une utilisation routière en étudiant son comportement en fatigue, et sa susceptibilité à la fissuration par retrait empêché. L'ensemble des résultats obtenus ont permis de réaliser le dimensionnement de diverses chaussées incorporant du " béton de fraisat ". Ils montrent que, même s'il faut augmenter l'épaisseur des couches de béton ou le dosage en ciment du béton pour compenser la chute de résistance due au fraisat, l'introduction de fraisats dans les bétons routiers peut se faire dans des conditions économiques.
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Hadjieva-Zaharieva, Roumiana. "Durabilité des bétons à base de granulats recyclés." Artois, 1998. http://www.theses.fr/1998ARTO0205.
Full textAbstract:
Les granulats issus du recyclage des produits de démolition s'inscrivent dans le cadre des matériaux locaux de substitution, mais leur valorisation dans les bétons hydrauliques est actuellement freinée par le fait que les granulats recyclés sont considérés comme "granulats hors normes". On les suspecte d'avoir des conséquences néfastes sur la durabilité des bétons. Nous avons tenté d'évaluer les risques principaux de l'introduction des granulats recyclés dans les bétons, d'étudier les mécanismes intervenants et de détecter des paramètres pertinents de caractérisation de la durabilité des bétons à base de granulats recyclés. La caractérisation de ces granulats a permis de mettre en évidence qu'ils ne peuvent pas être considérés comme inertes et peuvent influencer le comportement du béton frais et celui du béton durci. Ils peuvent provoquer l'apparition de réactions pathologiques d'origine interne. Certaines précautions se sont révélées nécessaires. Les phénomènes de transport s'avèrent primordiaux pour les bétons à base de granulats recyclés compte tenu des rapports eau totale/ciment élevés : ils sont plus perméables en surface et en masse, absorbent une quantité d'eau plus importante et se carbonatent plus rapidement que les bétons naturels de contrôle. On peut donc penser que les bétons de granulats recyclés seront plus vulnérables à diverses agressions. Malgré tout, selon les seuils proposés dans la littérature, ils peuvent être qualifiés de qualité plutôt moyenne. Le comportement au gel des bétons élaborés uniquement à partir de granulats recyclés est assez médiocre, mais l'emploi des bétons à base de sable naturel et de gravillon recyclé dans des conditions de gel modéré est envisageable. Notre approche méthodologique a révélé que certaines méthodes de caractérisation des granulats et des bétons recyclés nécessitaient une adaptation. La plupart des méthodes "macroscopiques" d'évaluation de la durabilité des bétons ordinaires s'avèrent applicables, alors que l'approche microstructurale est difficilement réalisable, vue l'hétérogénéité importante de ce genre de matériaux. Mais,les méthodes de dégradation accélérée apparaissent comme un indicateur "global" de leur durabilité.
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Farahmandpour, Chia. "Modélisation et simulation du comportement des bétons confinés." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066550/document.
Full textAbstract:
Les techniques de renforcement de structures en béton armé (BA) par collage de polymères renforcés de fibres (PRF) trouvent un important champ d'applications dans le renforcement des poteaux en BA. Le chemisage par PRF confine le noyau du poteau et permet d'augmenter sa résistance et sa ductilité. Bien que de nombreux travaux expérimentaux aient été consacrés à l'étude de l'effet de confinement du PRF sur le comportement des poteaux en BA, la réalisation d'une simulation réaliste de la réponse structurelle de tels éléments présente de nombreuses difficultés liées aux modèles de comportement peu appropriés à reproduire précisément la réponse mécanique du béton confiné. Dans cette recherche, un modèle de comportement élasto-plastique endommageable est développé pour reproduire la réponse mécanique du béton sollicité suivant un chemin triaxial de contraintes. Ce modèle prend en compte différents mécanismes de comportement du béton tels que les déformations irréversibles, l'endommagement dû à la microfissuration, la sensibilité au confinement et les caractéristiques de dilatation. Un processus d'identification des paramètres du modèle est proposé sur la base d'essais classiques. La validation de ce modèle est ensuite démontrée en comparant des résultats de simulations à des données expérimentales de la littérature sur des bétons confinés activement puis des bétons confinés par des PRF présentant une large gamme de rigidité. Le modèle proposé est également comparé à différentes modélisations de la littérature. Les capacités du modèle sont illustrées et analysées sur des applications tridimensionnelles de poteaux en BA de taille réelle, non confinés et confinés par PRFFor the past two decades, externally bonded Fiber Reinforced Polymers (FRP) has gained much popularity for seismic rehabilitation of reinforced concrete (RC) columns. In this technique, FRP wrap installed on the surface of a column acts as lateral confinement and enhance the strength and deformation capacity of the concrete element. Although many experimental works have been devoted to the study of confining effect of FRP on the behavior of RC columns, the numerical simulation of FRP-jacketed RC columns remains a challenging issue due to the lack of appropriate constitutive model for confined concrete. In this study, a damage plastic model is developed to predict the behavior of concrete under triaxial stress states. The proposed model takes into account different material behavior such as irreversible strain, damage due to microcracking, confinement sensitivity and dilation characteristic. A straightforward identification process of all model’s parameters is then presented. The identification process is applied to different normal strength concrete. The validity of the model is then demonstrated through confrontation of experimental data with simulations considering active confined concrete and FRP confined concrete with a wide range of confinement stiffness. The proposed constitutive model is also compared with other models from the literature and the distinguishing features of this new model are discussed. Furthermore, the capacity of the model in the three-dimensional finite element analysis of full-scale RC columns is demonstrate and discussed
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Lessard, Jean-Martin. "Optimisation des cendres volantes et grossières de biomasse dans les bétons compactés au rouleau et dans les bétons moulés à sec." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/8831.
Full textAbstract:
Résumé : Depuis le début du XXe siècle, la production de bétons secs représente une industrie importante pour le développement des infrastructures en bétons compactés au rouleau notamment pour la construction de barrages, de digues, de pavages, et les bétons moulés à sec pour la pré-fabrication de blocs de maçonnerie, de briques, de pierres de pavé, etc. La durabilité de celles-ci peut être améliorée en réduisant leur consommation de ciment Portland et de granulats naturels en utilisant, respectivement, des ajouts cimentaires et des matériaux granulaires alternatifs. D’ailleurs, beaucoup de sous-produits industriels et autres ajouts cimentaires alternatifs ne respectant pas les exigences pour le béton conventionnel ont été utilisés avec succès dans ce type de béton. Les cendres de biomasse sont des sous-produits prometteurs pour les applications de bétons secs. Ces cendres sont obtenues dans une centrale de cogénération de l’industrie des pâtes et papiers suite à la combustion de leurs boues de traitement des eaux usées, de leurs boues de désencrage, et autres résidus de bois. Les cendres volantes de biomasse (CVB) ont une finesse similaire à celle du ciment et elles possèdent aussi un potentiel de réactivité pouzzolanique. Elles peuvent donc remplacer une partie du ciment utilisé dans la formulation de bétons. Les cendres grossières de biomasse (CGB) ont une granulométrie voisine de celle d’un sable fin. Elles peuvent donc être valorisées en remplaçant une partie des granulats naturels utilisés dans les formulations de bétons. Bien que les propriétés physico-chimiques et les interactions cimentaires de celles-ci soient étudiées depuis le début des années 2000, très peu d’applications commerciales ou industrielles ont été développées. Ce projet de recherche vise l’étude et l'optimisation des CVB comme ajout cimentaire alternatif et des CGB comme granulats fins alternatifs dans la production de bétons compactés au rouleau (BCR) et à la paveuse (BCP) pour des applications de pavages industriels et dans la production de bétons moulés à sec (BMS) pour des applications de préfabrication de pierres de pavé. Pour chacune de ces applications, des formulations incorporant un taux de substitution jusqu'à 30% du ciment par des cendres volantes et jusqu’à 100% du sable par des cendres grossières ont été réalisées. Ces travaux d’optimisation ont été effectués avec des bétons à rap-port eau-liant de 0,32, 0,35 et 0,37. Les propriétés à l’état frais (maniabilité et consistance), à l’état durci (résistance à la compression, à la flexion et à la traction), et de durabilités (absorption à l’eau, vides perméables et résistivité électrique) jusqu'à 91 jours ont été mesurées pour tous les mélanges de béton. Le rapport eau-liant, la teneur en pâte et les taux de remplacement optimaux ont également été combinés et optimisés afin de valoriser un maximum de cendres de biomasse, volantes et grossières, dans une seule formulation. Les résultats des mélanges de BCR fabriqués en laboratoire avec 10% et 20% de CVB et combinés à 50% de CGB ont respectivement montré des maniabilités désirées et des résistances à la flexion supérieures aux limites prescrites par les devis techniques pour une utilisation pratique de 23% et 29%. Ces deux mélanges donc ont été sélectionnés pour évaluer leur comportement in situ à l’aide de la construction d'une dalle de stockage de 792 m² par 300 mm d'épaisseur à l'aide de pratiques courantes. Des carottes ont été prélevées dans la dalle à 28 et 308 jours. La résistance à la compression des noyaux à l'âge de 308 jours a atteint 33 et 30 MPa pour les deux mélanges testés, respectivement. Les BMS fabriqués avec 5%, 10%, ou 15% CVB et 25% de CGB peuvent atteindre un indice de compaction de 99% avec un travail de compaction inférieur à celui spécifié par les fabricants de pierre de pavés. L'utilisation des CVB et CGB entraîne une faible diminution de la résistance à la compression, mais présente des valeurs de perméabilité et d’absorption à l’eau très faibles et inférieures aux exigences requises les normes (près de 5%). Ces travaux de recherche présentent un débouché potentiel à la valorisation des cendres volantes et grossières de biomasse issues de l’industrie des pâtes et papiers dans les bétons secs comme ajout cimentaires ou granulats fins. Cette approche peut offrir une contribution significative pour la réduction des émissions de gaz à effet de serre associés à la production de ce type de béton et dans les gestions des matières résiduelles de l’industrie des pâtes et papiers.Abstract : Since the early twentieth century, the production of dry concrete is an important industry for infrastructure development including the construction of dams, core dikes, and pavements using roller-compacted concrete, and precast masonry blocks, bricks, pavers using dry-cast concrete. The sustainability thereof can be improved by reducing its consumption of Portland cement and natural aggregates using cementitious supplementary cementitious materials and alternative granular materials, respectively. Moreover, many industrial by-products and other mineral additions not meeting the requirements for conventional concrete have been success-fully used in such concrete. The biomass ashes are promising supplementary materials for dry concrete applications. These ashes are produced in a cogeneration plant of the pulp and paper industry following the burn-ing of their wastewater treatment sludge, their de-inking sludge, and other wood residues. The biomass fly ash (BFA) have a similar finesse in the cement and they also have a potential poz-zolanic reactivity. They may therefore replace part of the cement used in concrete formula-tions. The biomass bottom ashes (BBA) have a particle size close to that of a fine sand. They can be use to replace a portion of the natural aggregates. Although the physicochemical proper-ties and interactions with cement have been studied since the early 2000s, very few commer-cial or industrial applications have been developed. This research project aims at studying and optimizing the BFA content as an alternative sup-plementary cementitious materials and the BBA content as an alternative fine aggregates in the production of roller-(RCC) and paver-compacted concrete (PCC) for industrial pavements and dry-cast concrete (DCC) for the manufacture of pavers. Formulations incorporating substitu-tion rates of cement up to 30% by BFA and of the sand up to 100% by BBA were evaluated for each of the mentioned applications. This optimization work was carried out with concrete water-to-binder ratio (w/b) of 0.32, 0.35 and 0.37. The fresh properties (workability and com-pactness), hardened properties (compressive strength, flexural strength and splitting-tensile strength) and transport properties (water absorption, permeable voids and electrical resistivity) up to 91 days were measured for all concrete mixtures. The optimal w/b, paste content and replacement rates were also combined and optimized in order to maximize the biomass fly and bottom ashes content, in a single formulation. The results of concrete mixtures made with 10% and 20% BFA with 50% BBA showed 23% and 29% higher flexural strength than the limits required for practical use of RCC, respective-ly. These two RCC mixtures were selected for the assessment of in situ behaviors through the construction of a storage slab of 792 m² per 300 mm thick using standard practices. Core sam-ples were cut from the slabs at age of 28 and 308 days for follow-up of the concrete behavior with time. The compressive strength of the cores at an age of 308 days reached 33 and 30 MPa for the two tested mixtures, respectively. The DCC mixtures made with 5%, 10%, or 15% BFA and 25% of BBA can reach a compact-ness index of 99% with a compaction work lower than specified by the Standards. The use of the BFA and BBA lead to small decrease of the compressive strength, however they can result in very low permeability and water absorption values lower than required by the specifications (close to 5%). This research presents a potential market for recycling biomass fly and bottom ashes from the pulp and paper industry in dry concrete as alternative supplementary cementitious materials or fine aggregates. This approach can provide a significant contribution to reduce greenhouse gas emissions associated with the production of this type of concrete and with the managements of by-products from the pulp and paper industry.
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Munoz, Philippe. "Rhéologie des bétons durcis : approche couplée de la modélisation des retraits et fluages de bétons à hautes et très hautes performances." Toulouse, INSA, 2000. http://www.theses.fr/2000ISAT0004.
Full textAbstract:
Notre etude porte sur le comportement instantane et differe de betons de resistance en compression comprise entre 80 et 140 mpa. 2 modes de conservation sont etudies. Des essais de fluage sous contrainte constante et sous charges variables, sont effectues. Une loi unique d'evolution des resistances est proposee. La formule reglementaire de prevision du module est validee pour les bthp. Au niveau du retrait, les effets de l'autodessiccation et de la dessiccation se stabilisent d'autant plus vite que la resistance du beton est elevee. Le reglement permet d'evaluer correctement l'amplitude et la cinetique du retrait endogene apres de 28 jours pour les betons avec fumee de silice mais sous-estime l'amplitude du retrait de dessiccation. Une formule applicable aux bthp est proposee. Le fluage depend essentiellement de la complaisance au chargement. En terme de cinetique, l'evolution des deformations est d'autant plus rapide que le materiau est performant et qu'il contient de la fumee de silice. Le reglement est valide pour l'amplitude et les cinetiques du fluage propre et de dessiccation. L'amplitude du fluage de dessiccation est sous-estimee pour les betons avec fumee de silice. Le principe de superposition des deformations differees est respecte. Nous proposons une modelisation globale du comportement differe, basee sur l'analyse phenomenologique des deformations sous charge en fonction du retrait. Celle-ci met en evidence trois phases. La 1 e r e phase, relative au court terme, depend de la maturite du beton au chargement et pourrait etre associee a un mecanisme de redistribution d'eau. La 2 e m e phase depend de la contrainte de chargement et de la resistance du beton a 28 jours et constitue une amplification des deformations de retrait. La 3 e m e phase, qui traduit le fait que les deformations sous charge se developpent alors que le retrait se stabilise, depend du taux de charge a long terme. Ces 2 dernieres phases seraient associees a des phenomenes de dislocations.
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Loranger, François. "Caractérisation de matériaux recyclés (bétons, enrobés et fondations granulaires) et évaluation de leur performance dans les bétons conventionnels et compactés au rouleau." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/MQ60643.pdf.
Full text
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Wilson, William. "Bétons durables à base de cendres d'écorces de riz." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2012. http://hdl.handle.net/11143/6218.
Full textAbstract:
De nos jours, le développement durable est devenu une nécessité dans l'ensemble des sphères d'activité de notre monde, et particulièrement dans le domaine du béton. En effet, le développement des sociétés passe inévitablement par l'augmentation des infrastructures; le béton est le matériau principalement utilisé et son empreinte environnementale considérable gagnerait à être diminuée. L'industrie et la recherche sont très actives à ce niveau et la science des bétons durables est en pleine expansion. Dans ce contexte, une piste de solution est l'utilisation de résidus industriels ou agricoles comme ajouts cimentaires, ce qui permet de remplacer partiellement le ciment très polluant, tout en produisant des bétons avec une meilleure durabilité. Les cendres d'écorce de riz (RHA) présentent ainsi un potentiel cimentaire similaire aux meilleurs ajouts cimentaires actuellement utilisés, mais les applications concrètes de ce nouveau matériau demeurent peu développées à ce jour. Le présent projet a donc été conçu afin d'illustrer le potentiel des RHA d'une part dans les pays industrialisés pour améliorer la durabilité des bétons hautes performances (BHP) et pour améliorer les propriétés à l'état frais des bétons autoplaçants (BAP); et d'autre part, dans les pays en développement pour démocratiser les bétons durables produits avec des technologies adaptées aux réalités locales. Une première phase réalisée avec des RHA de haute qualité (RHAI) a ainsi été consacrée aux applications en pays industrialisés. La caractérisation des RHAI a indiqué une composition de 90% de silice amorphe, des particules légèrement plus grossières que le ciment, et une microstructure très poreuse et absorbante. Afin de pallier à cette absorption d'eau, l'optimisation du type de superplastifiant a permis de déterminer que l'utilisation du Plastol 5000 ou de l'Adva 405 avec les RHAI favorise un équilibre optimal entre dispersion initiale, rétention d'affaissement et résistances mécaniques. L'optimisation du dosage en RHAI a démontré que 10 ou 15% en remplacement du ciment améliore significativement la durabilité, que les résistances mécaniques sont peu affectées par le dosage en RHAI, et que 20% (ou plus) de RHAI entraine des problèmes de maniabilité associés à une consistance rhéo-épaississante. Suite à ces optimisations, le bon potentiel des RHAI pour améliorer la durabilité des BHP a été déterminé en comparaison avec la fumée de silice (FS) et le métakaolin : le retrait endogène a été diminué par un effet de cure interne, les perméabilités aux chlorures ont été diminuées au même niveau que par la FS, et la résistance à l'écaillage a été améliorée possiblement par diminution du ressuage de surface. Finalement, l'augmentation de la viscosité par les RHAI a été utilisée avantageusement dans les BAP ou un dosage de 10% a permis d'éviter la ségrégation sans utiliser d'adjuvant modificateur de viscosité très couteux. Une deuxième phase a consisté à optimiser l'utilisation sur bétons de RHA produites avec un four à écorces de riz artisanal fabriqué selon un modèle actuellement utilisé au Burkina Faso (RHAG). Ces RHAG ont été broyées à la même granulométrie que les RHAI et des performances mécaniques similaires ont été obtenues. Une méthode de caractérisation simplifiée adaptée aux réalités du terrain a aussi été développée : elle permet d'optimiser le broyage en limitant les outils nécessaires à un tamis de 45 tm et à une balance. Un béton pour dalle a par la suite été développé à partir d'une recette typique de béton du Burkina Faso : ce béton avec RHAG a développé des résistances similaires à un contrôle, tout en permettant des économies de 23% sur le ciment. En conclusion, ce projet a réussi à illustrer le potentiel des RHA pour favoriser le développement durable dans différents types de bétons, dans différents contextes et avec des méthodes adaptées aux technologies disponibles. Suite à ce bref résumé, je vous invite fortement à poursuivre votre lecture pour en apprendre encore davantage.
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Haidar, Murhaf. "Optimisation et durabilité des micro-bétons à base d’époxyde." Thesis, Cergy-Pontoise, 2011. http://www.theses.fr/2011CERG0572/document.
Full textAbstract:
Ce travail traite de l'optimisation de la formulation et de la durabilité des micro-bétons de résine. Ces matériaux peuvent être utilisés en substitution aux bétons cimentaires pour la réalisation d'éléments structuraux exposés à des agressions chimiques et/ou climatiques. Ils résultent de l'association entre un polymère, le plus souvent thermodurcissable, et des granulats. Le béton qui en résulte est connu sous la dénomination anglo-saxonne “ Polymer Concrete (PC) ”. On le désignera béton à matrice organique “ BMO ” également connu sous l'appellation de “ Béton Résineux ”. Ces matériaux souffrent de leur coût élevé qui constitue un frein quant à leur développement. Aussi, la première partie de ce travail a consisté à étudier le comportement mécanique et physique de ces matériaux formulés avec des fractions massiques en polymère jouant le rôle de liant qui varient entre 5 et 13%. Le polymère est un époxyde de type DGEBA réticulée avec une diamine aliphatique. L'objectif est de trouver une formulation de micro béton résineux (MBR) économique alliant résistance mécanique, durabilité et coût. On montre qu'une fraction massique de 9% de polymère «est un optimum. Au-delà de ce pourcentage les caractéristiques mécaniques et physiques des MBR ne varient plus et en dessous elles diminuent. Afin de diminuer encore le pourcentage d'époxyde, des fillers calcaires ont été incorporés dans la formulation des MBR. On montre qu'une formulation avec une fraction massique en époxyde de 7% et un dosage en fillers de 10% et de 83% en granulats conduit à un MBR ayant des propriétés physiques et des résistances mécaniques plus importantes que celles du MBR formulé avec 9% d'époxyde. La résistance des MBR à base d'époxyde optimaux avec incorporation de fillers calcaires et sans aux attaques chimiques et au gel/dégel modéré a été étudiée et comparée à celle d'un micro béton hydraulique (MBH). Les résultats ont montré que les deux formulations de MBR ont une durabilité meilleure que celle de MBHX
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Lepesqueux, Étienne. "Comportement des bétons autoplaçants préparés avec des granulats légers." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2011. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1600.
Full textAbstract:
This project was undertaken to determine the effect of various type of lightweight coarse aggregates (LWCA) on engineering properties, durability, autogenous, drying and restrained shrinkage of SCC made with and with or without lightweight sand (LWS) used for internal curing. Given the mix design of SCC (high volume of paste), high degree of autogenous shrinkage can increase risk of early-age cracking of SCC subjected to restrained shrinkage. Shrinkcage of repair materials can be restrained by existing concrete and reinforcement. The risk of cracking of SCC can be high given the high elastic modulus of the concrete and its lower degree of stress relaxation at early age. With the process of hydration, SCC with low W/B ratio can have high degree of autogenous shrinkage. Lightweight coarse aggregate (LWCA) are water-saturated materials that provide a dispersed source of water within the mass of the concrete located very close to the cement particles. Better cement hydration can be obtained with lower development of self-desiccation. Given the morphology of the aggregate surface, the presence of water in the porous structure of the aggregate, and the compatibility of elastic modulus of LWCA and that of the cement paste, lightweight aggregate can reduce the risk of microcracking at the interfacial transition zone that can be present initially in conventional concrete as well as microcracking that can develop during service life due to repetitive structural loading, cycles of wetting and drying and freezing and thawing. The project was divided into three parts : evaluation of frost durability of SCC made with various types of LWCA ; evaluation of effect of type and dosage of LWCA on SCC performance ; and evaluation of effect of a shrinkage reducing admixture (SRA) and an expansive agent (EA) on lightweight SCC. All lightweight SCC exhibited excellent frost durability and mixtures made with 20% LWS replacement had greater resistance to de-icing salt scaling than those without LWS. Incorporation of LWCA between 25% and 50% led to decrease in modulus of elasticity and compressive strength. The use of LWCA led to an increase in total creep function. The use of LWS and LWCA resulted in significant decrease in total and autogenous shrinkage. The use of LWCA led to a decrease in total shrinkage between 25% and 75%, depending of the use of LWS, the type and rate of replacement of LWCA. Thus, SCC made with LWS and LWCA exhibited longer elapsed time before cracking compared to similar concrete prepared without any LWS and LWCA. The estimated time to cracking ranged from 4 days for the reference concrete without LWA to 42 days for the mixture prepared with 50% LWCA and 20% LWS.
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Thummen, Frédéric. "Propriétés mécaniques et durée de vie de bétons réfractaires." Lyon, INSA, 2004. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2004ISAL0027/these.pdf.
Full textAbstract:
Les réfractaires sont à l'origine de coûts élevés et récurrents dans les centrales LFC (Lit fluidisé circulant). Les sources de dégradation sont multiples et principalement liées à des chocs thermiques et des problèmes de dilatations bloquées au cours des différentes phases de montée et descente en température. Le but de cette étude est d'une part, de mieux comprendre le comportement mécanique et l'endommagement de ces réfractaires, qui est encore mal connus, et d'autre part, de développer des techniques de prédiction de cet endommagement. Nous avons étudié par des techniques non destructives (émission acoustique, ultrasons) l'endommagement de deux bétons réfractaires lors d'essais de flexion 4 points, de compression et de traction ainsi que leur comportement en fatigue. Afin de pouvoir prédire la durée de vie de ces matériaux en fatigue, un modèle phénoménologique simple, sous forme d'une loi puissance a été défini pour déterminer les temps à rupture en traction cyclique en fonction de l'amplitude des cycles et de la contrainte maximale appliquée. L'émission acoustique est apparue comme un indicateur fiable de l'endommagement. De plus, le traitement des données d'émission acoustique par un classificateur (k-moyennes) nous a permis de séparer le signal utile du bruit de fond. Cette analyse s'est révélée efficace en laboratoire et en environnement industriel simulé. Enfin, la modélisation de la durée de vie en fatigue nous a permis de proposer différents mécanismes d'endommagement au cours de l'essai de fatigueRefractories are responsible for high and recurrent costs in CFB (Circulating Fluidised Bed) power plants. The major origins of the degradations of these materials are caused by thermal shocks and constrained dilatation during the different temperature cycles. The purpose of this study is first to better describe the mechanical behaviour and the damage of these refractories – which is still mostly unknown – and then to develop some damage prediction techniques. We have studied through non destructive techniques (acoustic emission, ultrasounds) the damage of two refractory concretes during 4-point bending tests, compression tests and tensile tests as well as their behaviour in fatigue. In order to be able to predict the service life of these materials in fatigue, we used a simple power law phenomenological model. This allowed to predict the time to failure as function of cycle amplitude and maximum stress. Acoustic emission appears to be a reliable indicator of the damage. Moreover, the acoustic emission data processing by a classificator (k-mean) enables us to separate the useful signal from the background noise. This analysis appeared effective in laboratory and simulated industrial environment. Lastly, the modeling of the lifetime in fatigue enabled us to propose various damage mechanisms during the fatigue test
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Khelil, Nacim. "Traitements électrochimiques des bétons atteints de réaction sulfatique interne." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2532/.
Full textAbstract:
La Réaction sulfatique Interne (RSI) est une réaction chimique qui se produit dans le béton à l'état durci. Considérée comme pathologie, elle peut être à l'origine de graves dommages sur des structures en bétons. En effet, les structures sujettes à la RSI, présentent des expansions délétères dont les mécanismes sont à la fois complexes et dépendent de nombreux facteurs aussi bien environnementaux (température extérieure, humidité), qu'inhérents aux matériaux (température d'hydratation, composition du ciment/béton). Bien que connue depuis les années 90, plusieurs questionnements demeurent encore et toujours en suspens. Afin d'apporter quelques éléments de réponses novateurs permettant de mieux appréhender la pathologie, nous avons durant ce travail de recherche émis plusieurs objectifs, qui sont dans un premier temps tenter de mieux " comprendre " la pathologie RSI, puis en second lieu de trouver des pistes de traitements électrochimiques, d'une part accélérateurs de RSI, afin d'en faciliter l'étude en laboratoire, et puis d'autre part, des traitements curatifs sur matériaux atteints de RSI, afin d'en arrêter les dommages. Ainsi, afin de répondre à notre objectif premier de compréhension des phénomènes de RSI, un certain nombre de montages expérimentaux on été mis en œuvre en laboratoire ; ils ont essentiellement porté sur l'étude de différents ciments soumis à des traitements thermiques de 24h et 14j, aussi bien à l'échelle microscopique, via observations MEB d'échantillons de béton, analyses DRX d'échantillon de pâtes de ciment, ou encore calorimétrie semi-adiabatique sur mortiers normalisés ; qu'à l'échelle macroscopique, via des mesure d'expansions. Le suivi des expansions post traitement (14j) a montré l'apparition rapide d'expansions avec fortes amplitudes, tandis que les expansions restent plus ou moins faibles et lentes dans le cas de 24h, quels que soit les ciments testés, même enrichis en Na2SO4. La calorimétrie des ciments a montré des différences de réactivité marquées, corrélées aux observations DRX obtenues, mettant en évidence l'effet de la minéralogie et du type de traitement thermique sur le développement de la RSI. Afin de répondre aux prérogatives de prévention et de guérison, des essais novateurs très peu utilisés dans le cas de l'étude de la RSI, ont été mis en place. L'ensemble se base sur le principe de migration d'ions alcalins sous champ électrique de ou vers le matériau à traiter. Les résultats des études réalisées après essais accélérés " prévention " sur bétons ne montrent pas d'accélération significative des expansions liées au traitement électrochimique et ce quelque-soit la nature de la solution de traitement adoptée. Les résultats obtenus après traitements curatifs de réalcalinisation " guérison " montrent eux, un ralentissement avéré des expansions post-traitement quelle que soit l'intensité/durée de traitement électrochimique appliqué, sans toutefois endiguer le phénomène expansif de RSI (subsistance d'expansions résiduelles)Sulfate Attack (ISA) is a chemical reaction that occurs in concrete in hardened state. Considered as a pathology, it can be the cause of grave damages on concrete structures. Indeed, ISA-prone structures, exhibit deleterious expansions whose mechanisms are both complex and depending on numerous factors which can be environmental (outside temperature, humidity), or inherent in the materials (hydration temperature, cement/concrete composition). Although, known since the 90s, several questions still remain pending. In order to provide some innovative answers to better understand the pathology, we, in this research have designated ??a number of objectives, which are firstly to attempt to better "understand" the ISA pathology, and secondly to find ways of electrochemical treatments, ISA-accelerating on the one hand, to facilitate study in laboratory, and then the other, and ISA-curative on the other hand in order to stop damages. So in order to meet our primary prerogative of understanding the phenomena of ISA, a number of experimental setups have been implemented in laboratory; they essentially focused on the study of different cements (subjected to heat treatments) at the microscopic level, through SEM observations of concrete samples, XRD analyses of cement paste samples, or semi adiabatic-calorimetry on standardized mortars; as well as at macroscopic scale, through expansions measurements. Post-treatment (14d) expansion monitoring, showed the rapid onset of the expansions and their high amplitudes, while expansions remain roughly low and slow in the case 24h, regardless of the cements tested, even enriched with Na2SO4. Calorimetry showed marked differences in cements reactivity, in correlation with the XRD observations, highlighting the effect of mineralogy and the type of heat treatment on the development of ISA. To meet the prerogatives of prevention and healing, innovative tests, very little used in the case of ISA study were established. The whole set-up is based on the principle of alkalis migration under an electric field to or from the material to be treated. The results of studies conducted after the accelerated tests on the concretes "prevention" show no significant acceleration of the expansions due to the electrochemical treatment and that, whatever the nature of the chosen treatment solution. The results obtained after the curative realkalinisation treatments "healing" show for their part, a definite slowing down of expansions post-treatment whatever the intensity / duration of the applied electrochemical treatment, without however curbing the expansion phenomenon of ISA (subsistence of residual expansions)
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Balayssac, Jean-Paul. "Relations entre performances mécaniques, microstructure et durabilité des bétons." Toulouse, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAT0010.
Full textAbstract:
L'influence des variations du type de ciment (fillerise ou non) et de son dosage sur la microstructure et la durabilite des betons vis-a-vis d'agressions chimiques est etudiee. Apres avoir remarque que les conditions de conservation avant decoffrage, la cure, avaient une influence tres importante sur la durabilite du beton, une quantification de leurs effets est effectuee; elle laisse apparaitre que ces facteurs connus, mais jusqu'ici inconsideres, devront etre pris en compte lors de la creation de nouvelles methodes pour la formulation des betons
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Burlion, Nicolas. "Compaction des bétons : éléments de modélisation et caractérisation expérimentale." Cachan, Ecole normale supérieure, 1997. http://www.theses.fr/1997DENS0021.
Full textAbstract:
La compaction des bétons se rencontre le plus souvent dans le cas de choc ou d'impact sur structure en béton. Sous l'effet de fortes sollicitations de compression triaxiales, le matériau béton, initialement poreux, se densifie par réduction de la porosité initiale. L'énergie dissipée au cours de cette densification est tres importante : le matériau est fortement plastifie et endommage. Au cours d'un impact, d'autres phénomènes entrent en jeu : du cisaillement provoque par la perforation du missile, et de l'écaillage provoque par réflexion des ondes de compression sur la face non-impactée en ondes de traction. Nous proposons dans la première partie de cette thèse une modélisation de ces phénomènes basée sur la mécanique des milieux poreux, la mécanique de l'endommagement et la plasticité. Le modèle phénoménologique que nous proposons est apte à représenter les divers phénomènes physiques qui interviennent au cours d'un impact. Les comportements obtenus tant en traction qu'en compaction sont comparables avec des résultats expérimentaux. De plus le modèle propose à des propriétés de régularisation intéressantes en vue de calculs numériques par éléments finis. Dans une deuxième partie, nous proposons une stratégie expérimentale en vue de caractériser la compaction de bétons et de mortiers. Ce processus expérimental s'appuie sur deux essais statiques de compaction. Le premier de ces essais est dénommé essai uniaxial confine. Le principe de cet essai est de solliciter axialement une éprouvette cylindrique ayant un diamètre de 5 cm pour une hauteur de 10 cm, et d'empêcher son gonflement radial par une cellule cylindrique métallique de forte épaisseur. Les sollicitations maximales de compression atteintes sont alors de 1275 mpa axialement sur l'éprouvette pour une contrainte radiale de 260 mpa environ. Cet essai permet de caractériser la compaction de béton sur un trajet oedometrique. Le deuxième essai est dénommé essai triaxial hydrostatique : il résulte de l'adaptation aux matériaux très poreux d'une cellule a confinement fluide mis au point pour les matériaux métalliques. Les éprouvettes testées sont alors des mortiers et des micro-bétons. La sollicitation maximale atteinte est une pression hydrostatique de 400 mpa. Cet essai permet de caractériser des mortiers sur un trajet hydrostatique.
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Hamzaoui, Abderrahmane. "Contribution à l'étude des déformations différées des bétons autonivelants." Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0053.
Full textAbstract:
Les bétons auto-nivelants ou BAN, sont des bétons spéciaux, très fluides, qui se mettent en place et se serrent sous le seul effet de la gravité, donc sans apport de vibration interne ou externe. Ils contiennent généralement un volume de fines important que les bétons classiques et souvent un agent de viscosité. Le but de cette étude est une contribution à l'étude des déformations de fluage propre (fluage en équilibre hygrométrique) et de fluage hygrométrique (fluage lié à l'évaporation de l'eau) des BAN. L'étude a été comparative : les essais ont été faits parallèlement sur un BAN contenant 370 kg /m3 de fines et un béton ordinaire contenant 340 kg /m3 de fines. Il a été mis en évidence une cinétique de fluage du BAN semblable à celle du béton ordinaire. Des essais de fluage ont été également effectués sur un BAN contenant une quantité importante de fines (600 kg/m3) et sur un BAN renfermant 110 kg/m3 de tiller calcaire (370 kg /m3 de fines), sous un taux de chargement de 30 %. Les déformations de fluage propre du béton contenant 600 kg/m3 se sont avérées supérieures à celles des BAN contenant 3 70 kg/m3 de fines. Cependant en ambiance de dessiccation, les déformations de fluage hygrométrique du béton contenant 600 kg/m3 sont inférieures à celles des bétons contenant 370 kg/m3 de fines. Par ailleurs, les déformations de fluage propre du béton contenant 600 kg/m3 sont très proches de celles de fluage hygrométrique, ce qui signifie la disparition des déformations de fluage supplémentaires liées à la dessiccation. Enfin, les valeurs expérimentales de retrait et de fluage ont été comparées aux valeurs théoriques issues des modèles réglementaires CEB - FIP 90, BPEL91, et du modèle de BAZANTSelf leveling concrete or SLC, are special concrete, very fluid, that put in place and squeeze under the alone effect of the gravity, therefore without internal or external vibration contribution. They contain generally an important fine materials volume that classic concrete and often an agent of viscosity. The scope of this study is a contribution to the study oh time dependent deformations of the self leveling concretes subjected to sealed curing and air - dried curing. The study has been comparative: tests have been carried out similarly on self leveling concrete containing 370 kg/m3 of fine materials and an ordinary concrete containing 340 kg/m3 of fine materials. It has been observed that the behavior of self leveling concrete is similar to that the ordinary concrete. Tests creep have been equally undertaken on a self leveling concrete containing an important quantity of fine materials (600 kg/m3) and a self leveling concrete containing 110 kg/m3 of limestone ground ( 370 kg/m3), under a rate of loading of 30 %. Basic creep of concrete containing 600 kg/m3 f fine materials has proven higher to that of concrete containing 370 kg/m3of fine materials. However, for air-dried conditions, the creep of concrete containing 600 kg/m3 of fine materials are lower to that of concrete containing 370 kg/m3 of fine materials. Furthermore, a basic creep of concrete containing 600 kg/m3 of fine materials is close to a creep obtained in air - dried conditions. What means the disappearance of drying creep, caused by moisture Joss under constant stress. Finally, experimental shrinkage and creep values of self leveling concrete have been compared to values obtained from a model: CEB-FIP 1990, BPEL 1991, and from a model of BAZANT
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Maximilien, Sandrine. "Contribution à l’étude du comportement rhéologique des bétons fluides." Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0002.
Full textAbstract:
L'introduction dans le béton d'adjuvants, appelés fluidifiants , conduit à une augmentation de la fluidité du matériau, facilitant sa mise en place lors du coulage, tout en autorisant une diminution de la quantité d'eau de gâchage, ce qui permet d'obtenir de bonnes performances mécaniques. En particulier à court terme. Ces propriétés sont dues à la fonction dispersante de ces adjuvants. L'inconvénient majeur des bétons fluidifiés est leur perte de fluidité au cours du temps. La caractérisation dans le temps du comportement rhéologique d'un mortier spécifique, modélisant celui d'un béton fluide de composition courante, a permis d'évaluer les effets de la présence de condensats de mélamine ou de naphtalène formaldéhyde sulfoné, composants courants entrant dans la formulation des fluidifiants, d'un nouveau produit : un polymère vinylique ainsi que des compositions des trois produits. Les comportements rhéologiques de mortiers fluidifiés contenant quatre ciments ont été comparés. L'étude rhéologique a été effectuée à l'aide d'un appareil original : un rhéomètre malaxeur pour mortier. Parallèlement, les effets de la présence des adjuvants sur les mécanismes d'hydratation du ciment ont été mesurés par conductimétrie, calorimétrie isotherme et par l'analyse de solutions filtrées provenant de suspensions de ciment. Les résultats de l'étude rhéologique ont montré que chaque couple ciment-adjuvant se comporte différemment, excepté le polymère vinylique, avec lequel les mêmes comportements sont observés, quel que soit le ciment. Globalement, la présence des adjuvants entraîne un retard des réactions d'hydratation des ciments plus ou moins important suivant les couples ciment-adjuvant, ce qui a pour conséquence de laisser une plus grande quantité d'eau libre disponible pour l'écoulement. Finalement, l'étude des interactions ciment-adjuvant est très complexe et il est difficile de contrôler l'hydratation du ciment en présence de fluidifiant en vue de maîtriser l'évolution du comportement rhéologique des bétons fluides au cours du tempsThe great potential of super-plasticizers as high range water reducing agents brings some disadvantages to job sites where concrete is placed at flowing consistency. Super-plasticizers act as dispersing agents. But the presence of a super-plasticizer does not prevent the loss of workability with time. In order to characterize the effects of sulfonated naphthalene or melamine formaldehyde condensates a specific mortar was developed such that its rheological behavior correlates that of a flowing concrete. An other kind of raw material was studied : a vinylic polymer. As well as combinations melamine – vinylic polymer and naphthalene - vinylic polymer. Mortars were elaborated with four different cements. Ali the measurements on mortars were carried out using a new "rheometer mixer". At the same time. The effects of these super-plasticizers on the hydra ti on mechanisms were investigated by means of conductimetry. Isothermal calorimetry and analysis of the pore solution. Results of the rheological study showed that all the couples cement – super-plasticizer present different behaviours. Except the vinylic polymer ones. With this polymer. The rheological behavior is not linked to the nature of the cement. With super-plasticizers. Hydration reactions of cement arc more or less delayed. Leaving more free water available. This free water gives to mortar or concrete the flowing consistency researched. Cement-admixture interactions are very complex. It is therefore difficult to control the hydration of cement with super-plasticizer in order to control the evolution of the rheological behavior of the flowing concrete with time
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Bouali, Emna. "Formulation des bétons lourds , Application dans les fondations profondes." Thesis, CY Cergy Paris Université, 2020. http://www.theses.fr/2020CYUN1055.
Full textAbstract:
Les bétons lourds sont des bétons spéciaux de haute densité qui dépasse les 3000 kg/m3 comparativement aux bétons ordinaires (2350 kg/m3). Généralement, ils sont utilisés comme des écrans de protection contre les rayonnements ionisants au niveau des installations nucléaires ce qui permet de réaliser des ouvrages porteurs assurant une protection contre les rayons Gamma et d’autres rayons radioactifs. Ils sont utilisés aussi comme des lests dans les applications nécessitant un contre poids important. Des granulats de forte densité sont utilisés pour la fabrication de ces bétons comme la barytine (sulphate de baryum), l’hématite et la magnétite (minerais à base d’oxydes de fer), des déchets ferreux, grenailles de fer ou d’acier… grâce aux propriétés particulières qui les caractérisent tel que la haute densité, la faible abrasivité et la neutralité chimique. Cette étude porte sur l’influence de ces additions utilisées sur le comportement rhéologique (viscosité plastique et seuil de cisaillement) et mécanique des bétons lourds confectionnés. Les résultats obtenus ont montré que l’augmentation du pourcentage d’ajout d’addition (de 38% jusqu’à 54%) provoque une augmentation de la viscosité plastique et du seuil de cisaillement. L’objectif principal de cette présente recherche, est d’étudier la faisabilité d’utiliser ces bétons lourds dans les fondations profondes et plus précisément dans le bétonnage des pieux forés. Afin de répondre à cet objectif, un dispositif équivalent reproduisant à échelle réduite le bétonnage des pieux forés et permettant donc d’établir des corrélations entre la mise en place du béton avec le dispositif proposé et la mise en place réelle du béton sur les chantiers, a été mis en place. Plusieurs configurations de fixation du tube plongeur ont été étudiées. L’ensemble des résultats obtenus a permis de régler la hauteur de fixation du tube plongeur à 15 cm du fond du pieu afin de favoriser la sortie du premier béton et l’évacuation du fluide de forage. Des simulations numériques de l’écoulement d’un fluide à seuil en présence d’un deuxième fluide ont étés réalisées en utilisant COMSOL Multiphysics. L’influence des paramètres rhéologiques et de la densité des bétons utilisés dans le bétonnage des pieux a été étudiée à travers ces simulations. Il a été montré que l’augmentation du béton utilisé (de 2435 kg/m3 à 3064 k/m3) augmente le volume de fluide évacué c’est-à-dire, plus le béton est dense plus, il arrive à chasser le fluide et le remplacer dans le tube.MotsHeavy concretes are special concretes of high density, which is almost 3000 kg/m3 instead of 2350 kg/m3 in the case of ordinary concretes. Usually, they are used as shields against ionizing radiation at nuclear facilities, which allows the construction of load-bearing structures providing protection against Gamma and other radioactive rays. They are also used as ballast in structures requiring a high weight. Aggregates and heavy additions are used for the manufacture of these concretes such as barite, hematite, magnetite, ferrous waste, granules of iron and steel, thanks to their particular properties such as high density, low abrasivity and chemical neutrality. This study deals with the influence of these additions used on the rheological (plastic viscosity and yield stress) and mechanical behavior of the heavy concretes made in order to highlight the effect of the density of the additions on the behavior of the concretes. The results obtained showed that the increase in the addition percentage (from 38% to 54%) causes an increase in the plastic viscosity and the yield stress. The main objective of this research is to study the feasibility of using these heavy concretes in deep foundations specifically in the concreting of bentonite-bored piles. In order to meet this objective, equivalent tests have been set up through the development of a device that simulates the concreting techniques applied at construction sites. Numerical simulations of concreting bentonite-bored piles have been performed using Comsol Multiphysics, through which the influence of rheological parameter and density of concretes was studied. It has been shown that increasing the concrete density from 2435 kg/m3 to 3064 kg/m3, increases the evacuated volume of drilling fluid
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Armengaud, Julie. "Optimisation des propriétés des bétons projetés par voie sèche." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30250/document.
Full textAbstract:
Le béton projeté est une méthode de mise en place consistant en la projection pneumatique de béton sur une surface à grande vitesse. Dans le cas de la méthode par voie sèche, le mélange granulats-ciment est introduit sec en machine, l'eau est ajoutée à la fin du transfert. Cette technique, très employée, est néanmoins génératrice de pertes importantes par rebond, pouvant s'élever jusqu'à 40% de la masse projetée. L'enjeu de la réduction des pertes est à la fois économique et environnemental. Les facteurs influents sur le rebond sont liés aux techniques de projection et à la formulation. Ce travail de thèse a pour objectif l'optimisation de la formulation du béton afin de réduire les pertes par rebond, mais également d'améliorer la durabilité. L'étude porte en particulier sur l'influence sur le rebond : du squelette granulaire, de la teneur en eau et de l'emploi d'additifs et/ou d'additions de substitution. Une approche modélisation du phénomène de rebond est également abordéeSprayed concrete is a concrete pneumatically projected onto a surface at high velocity. Dry-mix shotcrete is a process in which dry constituents are introduced into the machine and conveyed through a hose to the nozzle, where the water is added. This process is used in various civil engineering or construction projects; unfortunately, it can lead to high losses of concrete due to rebound (up to 40% of the total mass of material). Such losses induce overconsumption of material, which is damaging for the cost of the work and for the environment. Rebound depends on technicals parameters and mix design. The present work focuses on rebound reduction and also on durability enhancement by modification of the mix design. The influence of aggregate size distribution, water content and supplementary cimentitious material is studied. An analytical approach of rebound phenomenon is also implemented
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Le, Roy Robert. "Déformations instantanées et différées des bétons à hautes performances." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529739.
Full textAbstract:
On présente ici deux types de modélisations, ainsi que de nombreuses données expérimentales, portant sur les déformations des bétons et en particulier celles des bétons à hautes performances. La première a pour but de prévoir les amplitudes des déformations instantanées, de retrait endogène et de fluage propre, en fonction de la formulation. On utilise pour cela une approche par homogénéisation, en adaptant le modèle bisphère de Hashin au calcul du module du béton. La démarche de modélisation, fondée sur la prise en compte de la compacité réelle du squelette granulaire, aboutit à une géométrie trisphère. On fait le choix, après l'avoir justifié, de fixer les coefficients de Poisson à un cinquième. Puis, on applique le modèle trisphère au calcul des amplitudes de fluage propre et de retrait endogène. Les paramètres principaux de formulation (rapports eau sur ciment, fumée de silice sur ciment, proportion granulaire, classe du ciment) sont pris en compte. L'approche appliquée au fluage est confortée par un calcul viscoélastique linéaire. Dans la deuxième approche, on propose un modèle simplifié, de type réglementaire, pour le calcul des déformations des bétons à hautes performances en fonction du temps, et d'un nombre Limité de paramètres. Les apports principaux de la modélisation concernent la prise en compte de l'autodessiccation, de la maturité et de la résistance du matériau au moment du chargement. Le modèle a été validé d'après de nombreuses données, et pour des bétons de maturités très variables au chargement, variant de seize heures à plus de deux ans. Elaboré dans le cadre de l'Association Française pour le Recherche et l'Etude des Matériaux et des Structures (AFREM), le modèle est proposé comme annexe au règlement français de béton précontraint (BPEL), pour les bétons couvrant la gamme B40-B80.
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Le, Roy Robert. "Déformations instantanées et différées des bétons à hautes performances." Phd thesis, Marne-la-vallée, ENPC, 1995. http://www.theses.fr/1995ENPC9534.
Full textAbstract:
On présente ici deux types de modélisations, ainsi que de nombreuses données expérimentales, portant sur les déformations des bétons et en particulier celles des bétons à hautes performances. La première a pour but de prévoir les amplitudes des déformations instantanées, de retrait endogène et de fluage propre, en fonction de la formulation. On utilise pour cela une approche par homogénéisation, en adaptant le modèle bisphère de Hashin au calcul du module du béton. La démarche de modélisation, fondée sur la prise en compte de la compacité réelle du squelette granulaire, aboutit à une géométrie trisphère. On fait le choix, après l'avoir justifié, de fixer les coefficients de Poisson à un cinquième. Puis, on applique le modèle trisphère au calcul des amplitudes de fluage propre et de retrait endogène. Les paramètres principaux de formulation (rapports eau sur ciment, fumée de silice sur ciment, proportion granulaire, classe du ciment) sont pris en compte. L'approche appliquée au fluage est confortée par un calcul viscoélastique linéaire. Dans la deuxième approche, on propose un modèle simplifié, de type réglementaire, pour le calcul des déformations des bétons à hautes performances en fonction du temps, et d'un nombre limité de paramètres. Les apports principaux de la modélisation concernent la prise en compte de l'autodessiccation, de la maturité et de la résistance du matériau au moment du chargement. Le modèle a été validé d'après de nombreuses données, et pour des bétons de maturités très variables au chargement, variant de seize heures à plus de deux ans. Elaboré dans le cadre de l'Association Française pour la Recherche et l'Etude des Matériaux et des Structures (AFREM), le modèle est proposé comme annexe au règlement français de béton précontraint (BPEL), pour les bétons couvrant la gamme B60-B80This thesis proposes two types of modelling, together with a long series of experimental date, for the instantaneaous and time-dependent strains of high performance concrete. The first model deals with instantaneous, autogenous shrinkage and basic creep deformations of high performance concrete with respect to mix-design parameters. To the end, a homogenization approach based on Hashin’s spheres model for the modulus, is adopted and modified to take into account the effective maximum packing density of the aggregates. This leads to a three-sphere model. After justification, the Poisson’s ratio of each phase is set at a constant value of 0,2. This model is consequently applied to calculate the long-term amplitude of autogenous shrinkage and basic-creep. The creep results obtained are compared with visco-elastic calculation, which allows the adopted approach to be confirm. The main mix-design parameters are taken into account (water/cement ratio, silica fume/cement ratio, aggregate concentration, maximum packing density of the agregate, cement strength). The second research part deals with a simplified model for design code purposes. It allows the calculation of high performance concrete strains as a function of time, and a limited number of parameters. In particular it accounts for the self-dessication, the maturity and the strength of the concrete at the loading time. This model was validated against extensive experimental data, covering the marurity rang from sixteen hours to two years. The model was established within the framework of the French Structures and Materials Research Association (AFREM) and is proposed in addition to the French Prestressed Concrete French Code (BPEL) for concrete covering the strength range from 40 to 80 Mega-Pascals
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Sebaïbi, Nassim. "Valorisation des composites thermodurcissables issus du recyclage dans une matrice cimentaire : application aux bétons à ultra-haute performance." Thesis, Artois, 2010. http://www.theses.fr/2011ARTO0201/document.
Full textAbstract:
Le projet de recherche présenté dans cette thèse, porte sur la conception et la caractérisation des Bétons Renforcés avec des Fibres et des Poudres (BRFP). Ces renforts (fibres et poudres) utilisés dans le béton, sont issues du recyclage des matériaux composites thermodurcissables (fibre de verre/polyester) hors usage provenant spécialement du secteur automobile (iNoPLAST, France). Dans ce projet de recherche, tous les concepts nécessaires à l'élaboration et l'application des bétons renforcés avec des fibres et des poudres ont été pris en considération. Au total, six mélanges avec différents dosages en fibres et en poudres ont été développés et testés à l'état frais (maniabilité), ainsi que, à l'état durci (essais de traction directe, essais de flexion, essais d'arrachement sur une fibre unitaire et enfin des essais de compression). Un modèle analytique a été proposé par Markovic et appliqué dans cette thèse. Ce modèle développé, basé sur le pontage des fissures par des fibres est appliqué avec succès sur le comportement à la traction du Béton Renforcé avec 11,54% en Fibres et en PoudresThe project of research presented in this thesis, focuses on the conception and characterization an Fibre and Powder Reinforced Concrete (FPRC). These reinforcements (fibers and Powder) are recycled from thermoset composite parts (polyester matrix/fiber glass) from the automotive sector (iNoPLAST, France). In this research project, all important aspects needed for the development and application of Fibre and Powder Reinforced Concrete have been considered. In total six mixtures, with different types and amounts of fibres and powders were developed and tested in the fresh state (workability) as well as in the hardened state (uniaxial tensile tests, flexural tests, pullout tests of single fibres and compressive tests).An analytical model was proposed by Markovic is applied in this thesis. This model developed, based of the bridging of macrocrack by reinforcement is successfully applied on the behavior of tensile strength with 11,54 % in Fibers and Powders Reinforced Concrete