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Valente Monteiro, André. Actual durability-related properties of concrete

Valente Monteiro, André (2016). Actual durability-related properties of concrete.

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Résumé en francais

Actuellement, il est largement reconnu que la durabilité des structures en béton armé, due à la corrosion des armatures engendrée par la carbonatation ou la pénétration des chlorures, peut être affectée largement par les conditions de cure et de serrage du béton coulé en place. Toutefois, les effets de ces conditions sur la qualité du béton ne sont pas encore entièrement comprises, puisqu'elles sont habituellement négligées (ou traitées superficiellement) dans les méthodologies actuelles de performance utilisées pour la spécification et contrôle de sa durabilité. Dans ce travail sont étudiés les effets des conditions habituelles de mise en place (y compris le serrage) et cure sur les propriétés de durabilité du béton, à savoir, la résistance à la carbonatation accélérée, le coefficient de migration des chlorures (dans des conditions non stationnaires), l'absorption d'eau et la perméabilité aux gaz (méthode CEMBUREAU). À cette fin, plusieurs bétons de différent composition, sans et avec cendres volantes, ont été soumis à deux principaux programmes expérimentaux. Dans le premier programme, trois bétons ont été soumis à une cure humide dans le laboratoire à différentes températures, entre 5 °C et 60 °C, et testés à différents âges, entre 28 et 182 jours, pour quantifier l'effet isolé de la température de cure sur les propriétés de durabilité du béton. Dans le deuxième programme, plusieurs éléments (dalles, poutres et poteaux) ont été coulés sur chantier, pendant l'hiver et l'été, après avoir été soumis à deux conditions différentes de serrage, vibré et non vibré, et démoulés à différentes à 24 h et 72 h. Les propriétés de durabilité du béton près de la surface et de cœur des éléments (propriétés réelles) ont ensuite été mesurées à différents âges, entre 28 et 364 jours, et comparées avec les propriétés des échantillons vibrés et curés en conditions normalisées (propriétés potentielles). Les résultats du premier programme montrent que des températures de cure élevées, en particulier celles qui se produisent pendant les premiers jours de l'âge, peuvent entraîner des pertes importantes de la qualité de durabilité du béton. L'addition de cendres volantes dans la composition du béton a été jugée très bénéfique pour atténuer les effets négatifs des températures de cure plus élevées dans les propriétés du béton. En ce qui concerne les résultats du deuxième programme, on constate que les conditions habituelles de mise en place et de cure sur chantier peuvent conduire à des pertes importantes de la qualité de durabilité du béton de cœur des structures et, pour cette raison, ne doivent pas être négligé dans les cas où les propriétés potentielles du béton sont estimées sur la base de tests sur béton extrait des structures, en particulier quand il a été soumis à des températures initiales élevées (par exemple, béton de masse et bétons mise en place pendant chauds jours de été). Les résultats obtenus dans le béton près de la surface des éléments montrent que les effets des conditions de cure sont tendanciellement plus défavorables par des bétons avec cendres volantes, affectant une plus grande profondeur du béton, en particulier quand coulés pendant l'été. En ce qui concerne les effets des conditions de serrage, les résultats obtenus ont permis d'établir des relations préliminaires entre certaines propriétés du béton de cœur des éléments et l'excès de porosité résultant d'un mauvais serrage. On remarque aussi que les propriétés de durabilité du béton varient en fonction de la géométrie des éléments (dalles, poutres et poteaux), mais sans tendance claire. Il est démontré que la résistance à la compression du béton n'est pas une propriété pertinente pour détecter des variations dans la qualité de durabilité du béton, puisque sa relation avec les propriétés de durabilité peut être significativement affectée par la température de cure et la géométrie de l'élément, en particulier dans les bétons avec des cendres volantes. Ce travail nous permet d'avoir une idée de l'ampleur des différences qui peuvent exister entre les propriétés potentielles et réelles du béton liés à la durabilité quand les conditions habituelles de mise en place et cure sont mises en œuvre. Ce type d'information, quasiment inexistante dans la littérature, peut être très utile pour des développements futurs pour la mise en place d'une approche performancielle utilisée pour la spécification et contrôle de la durabilité du béton. L'autre domaine d'application concerne la prise de décision en cas de doute sur la conformité des propriétés de durabilité du béton fourni et quand seul le béton dans la structure est disponible pour réaliser des tests.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Balayssac, Jean-Paul
Costa, Antonio
Yssorche-Cubaynes, Marie-Pierre
Goncalves, Arlindo
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions (LMDC), EA 3027
Mots-clés libres :Durabilité du béton - Béton d'enrobage - Cure du béton - Serrage du béton - Préconditionnement du béton - Perméabilité au gaz - Absorption capillaire - Résistance à la carbonatation - Coefficient de migration des chlorures - Résistance à la compression
Sujets :Génie civil, bâtiment
Déposé le :01 Jul 2016 10:07