Thèse soutenue

Etude du retrait et du fluage de bétons à ultra-hautes performances
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Auteur / Autrice : Ahmed Loukili
Direction : J.-G. Sieffert
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Nantes

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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L'objectif principal des travaux présentés dans ce mémoire est l’étude des déformations différées de nouveaux bétons à ultra-hautes performances (BUHP). Deux BUHP renforcés de fibres d'acier ont été testés: le CRC (compact reinforced composite) et le BPR (béton de poudres réactives). Le premier a une résistance en compression de 140 mpa et le second atteint 160 mpa à l'âge de 28 jours et 200 mpa s'il subit un traitement thermique. Parallèlement aux mesures des déformations de retrait, un suivi de l'hydratation du ciment, de la structure poreuse et de l'humidité relative ont permis de caractériser l'évolution microstructurale des deux matériaux. L'analyse thermogravimétrique (ATG) a montre que l'hydratation du ciment dans les matériaux est très incomplète et que la réaction pouzzolanique devient prédominante après deux semaines de durcissement. Les mesures de porosimétrie au mercure ont mis en évidence une porosité très faible des matériaux étudiés avec une absence de porosité capillaire des le très jeune age. Un phénomène original a été observé: le retrait endogène du CRC s'arrête brusquement au bout d'une semaine de durcissement, date a laquelle l'humidité relative au sein du matériau atteint 73%. Malgré des cinétiques très différentes, les amplitudes des retraits endogènes du CRC et du BPR sont identiques et plus importantes que celles des BTHP. Ce retrait est inexistant après le traitement thermique des BPR. Autre résultat fort remarquable, le retrait endogène des BPR a très faible quantité d'eau initiale croit avec le rapport e/l. Pour tous les matériaux étudiés, les déformations libres dues a la dessiccation sont faibles et diminuent avec le rapport e/l. Elles se développent avec une vitesse élevée dans les premiers jours et se stabilisent rapidement (2 a 3 semaines). Le fluage propre des BUHP est caractérisé par une cinétique extrêmement rapide semblable a celle des BHTP, toutefois son amplitude peut être deux fois plus importante. Le traitement thermique permet de réduire fortement l'amplitude du fluage des BPR ; d'une autre façon, l'incorporation de 6% en volume de fibres d'acier dans le CRC diminue le fluage spécifique d'environ 20%. L'amplitude et la cinétique du fluage des BUHP, mûris dans des conditions normales, sont fonction de l'âge du béton lors du chargement. Enfin, à partir des résultats expérimentaux, nous proposons un modèle de prévision des déformations de fluage pour le CRC et le BPR qui sera destiné aux concepteurs.