Rhéologie et rhéométrie des bétons : Application aux bétons autonivelants

Rheology and rheometry of concrete : An application to self-compacting concrete

SEDRAN

Type de document
THESE
Langue
français
Auteur
SEDRAN
Résumé / Abstract
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. A travers quatre programmes expérimentaux, nous confirmons que le béton a un comportement de Herschel-Bulkley ; un béton frais peut donc être décrit par un seuil de cisaillement et une viscosité plastique. Nous avons ensuite validé des modèles d'empilements granulaires reliant ces deux propriétés à la formulation des bétons. L'analyse des résultats montre que la forme générale des modèles permet de décrire correctement la rhéologie des bétons, mais que certains paramètres dépendent du superplastifiant. Nous proposons donc une méthode de calibration pratique de ces modèles. 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 métrolologie complète a également été développée pour caractériser plus finement ces matériaux : le BTRHEOM a été adapté pour mesurer leurs propriétés d'écoulement en milieu confiné, leur résistance au blocage a été quantifiée par l'essai de boîte 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 largement.

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