Optimisation de la dispersion des fibres pendant le cycle de malaxage des bétons industriels

Optimization of fiber dispersion during fibred concrete mixing

• Auteur / Autrice : Marie David
• Direction : Nicolas Roussel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Civil
• Date : Soutenance le 30/06/2014
• Etablissement(s) : Paris Est
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des réseaux. Département Structures et Ouvrages d'Art (Paris) - Département Matériaux et Structures / IFSTTAR/MAST
• Jury : Président / Présidente : Bogdan Cazacliu
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Roussel, Sylvain Dehaudt
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Geert De Schutter, Christophe Lanos

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bétonnières

Béton -- Essais

Cisaillement (mécanique)

Béton de fibres

Mots clés libres

Malaxage

Béton fibré

Fibres

Dispersion des fibres

Résistivité électrique

Granulation humide

Mixing

Fibre reinforced concrete

Fibre

Fibre dispersion

Electrical resistivity

Wet granulation

Résumé

L'homogénéité des caractéristiques est garantie par une présence en fibres constante en tout point du matériau. La dispersion d'une espèce dans une autre est régie par des mécanismes de convection et/ou de diffusion. Pour des objets de la taille d'une fibre métallique, ces deux phénomènes trouvent leur origine dans le cisaillement appliqué au matériau, une donnée souvent inconnue et difficile à mesurer dans des malaxeurs à béton. Dans un premier temps, nous proposons une méthode permettant d'estimer l'efficacité d'un malaxeur. Elle est basée sur la mesure du diamètre moyen de granules de ciment fabriqués dans ce malaxeur. Nous montrons que la mesure de ce diamètre moyen permet de quantifier le cisaillement moyen. Dans un second temps, nous présentons un moyen de mesurer la dispersion des fibres pendant le malaxage des bétons à base de mesures de résistivité électrique. Puis, dans un troisième temps, nous mesurons la présence en fibres pendant le malaxage et relions le temps nécessaire à l'obtention d'une répartition homogène à la capacité de cisaillement du malaxeur

Fibers are added to the concrete to give it news properties. The homogeneity of these characteristics is assured by a constant presence of fiber as the whole material. The dispersion of one species within another is governed by convection and/or diffusion mechanisms. Concerning objects having the size of steel fiber, these two phenomena are caused by the shearing applied to the material, an unknown and difficult to measure datum in the case of concrete mixer. To begin, a method allowing to estimate the mixer's shearing is suggested. This method is based on the measurement of the medium diameter of cement aggregates produced in the mixer. The link between the medium diameter and the mean shearing is established. In a second time, a mean to measure fiber dispersion from electrical resistivity measurements during the concrete mixing is presented. Then, in a third time, fiber dispersion are measured during mixing. The link between necessary time to obtain an homogeneous distribution and the mixer's shearing ability is established