Rhéologie et stabilité des pâtes de ciment utilisées dans la formulation des bétons fluides

Rheology and stability of cement paste used in the formulation of fluid concretes

• Auteur / Autrice : Trung-Hieu Phan
• Direction : Mohend Chaouche
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique. Génie mécanique. Génie civil
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique et technologie (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1975-2021)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Béton -- Essais

Béton -- Composition chimique

Béton autonivelant

Résumé

Le travail rapporté dans cette thèse a été effectué dans le cadre d'une opération du Réseau Génie Civil et Urbain (RGC&U) sur les bétons auto plaçants. L'objectif est de regrouper les bétons auto plaçant (BAP), qui sont très visqueux et très sensibles à une légère variation du dosage un eau, avec les bétons auto nivelants (BAN), qui sont moins visqueux, plus robuste vis à vis de la variation du dosage en eau, dans une même catégorie bétons fluides, afin d'élargir la problématique des études et ainsi de rechercher des solutions générales grâce à une approche globale. La conciliation de ces deux aspects conduit toutefois à des formulations. Complexes et pointues mettant en jeu un ensemble de constituants minéraux et organiques (agents viscosants (AV) et superplastifiants (SP)). Ici, nous nous sommes intéressés au comportement rhéologique des bétons fluides à l'échelle de la pâte de ciment, incluant aussi bien les propriétés à l'état d'équilibre que celles à l'état transitoire (thixotropie). Nous avons considéré l'influence des AV par rapport aux SP sur les propriétés théologiques. Nous avons montré que la rhéologie des pâtes est peu sensible au dosage en AV comparé aux SP. Nous avons interprété ces résultats par le fait que les SP modifient la configuration du réseau granulaire (défloculation) alors que les AV ont une influence sur la rhéologie de la phase liquide uniquement, sachant que pour une suspension granulaire concentrée, les propriétés rhéologiques dépendent essentiellement de la concentration et de la concentration d'empilement maximum en solide. Le deuxième volet de notre étude concerne la stabilité des pâtes de ciment. Nous avons montré qu'il est possible d'utiliser un test de compression simple pour déterminer les conditions pour lesquels on peut avoir séparation liquide granulats. Nos résultats ont montré qu'aussi bien les AV et les SP contribuent à la stabilité des pâtes.

The present study is undertaken in the framework a global project of the ''Réseau Génie Civil et Urbain'' (RGC&U) concerning self compacting concretes (SCCs). The objective of this project is to develop a global approach for SCCs, which are viscous and highly sensitive to the variation in water dosage, and self levelling concretes, which are less viscous and robust. Both types of concretes are considered in a global category refetred to as ''fluid coucretes''. In this investigation we were interested in the rheological behaviour of the material ai the cernent pacte scale, including both the steady and transient (thixotropy) rheological properties. A comparative study bas been undertaken into the influences of viscosity agents (VAs) and superplasticizers (SPs). It was found that the rheological behaviour of the pactes was much less sensitive to VA dosage than SP's. These results were interpreted in the framework of highly concentrated granulai suspensions models. A second part of oui study is related the stability of the cernent pactes. We showed that squeeze tests can bc used to determine the conditions under which liquid solid separation may take place. Both the VAs and the SPs were found to improve to stability of the cernent pactes.