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Tran, Duc Long. Impact of intrinsic granular porosity on the durability properties of concrete

Tran, Duc Long (2020). Impact of intrinsic granular porosity on the durability properties of concrete.

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Résumé en francais

La préservation des ressources naturelles et la limitation des émissions de CO2 sont une contribution au développement durable. Dans le cadre de la conception du béton, cette contribution consiste à utiliser des granulats locaux ou recyclés. Cependant, ces derniers peuvent être poreux et de faible qualité. La communauté scientifique est d'accord sur le fait que la porosité intrinsèque des granulats modifie les propriétés de transport du béton, mais dans quelle mesure reste une question. L'objectif de la thèse est d'analyser l'impact de la porosité intrinsèque des granulats grossiers, principalement sur les propriétés de durabilité du béton. Dans une compréhension préliminaire et en vue d'accentuer les phénomènes se produisant dans le béton, un programme expérimental est conçu pour le modèle élémentaire (EM), qui est composé de pâte et de gravier. L'impact de la nature des granulats (poreux et non poreux), de l'état d'humidité et du volume ainsi que de la nature du liant, est analysé sur i) la porosité de l'eau du modèle élémentaire, ii) la structuration de l'interface pâte-granulat. Ensuite, à l'échelle du béton, les matériaux ont été conçus avec le même squelette de granulats (même sable) et la même teneur équivalente en liant. Les conceptions variaient selon la nature des granulats, l'état d'humidité, la nature du liant, la variation du rapport eau/ciment et l'incorporation d'adjuvants chimiques (plastifiant ou superplastifiant). L'impact de la porosité des granulats grossiers sur les propriétés à l'état frais (affaissement, densité apparente et teneur en air emprisonné) et à l'état durci (résistance à la compression, porosité de l'eau, absorption d'eau, perméabilité aux gaz, migration des chlorures, carbonatation accélérée et teneur en portlandite) a été étudié. Les principaux résultats montrent que l'état d'humidité des agrégats et la nature du liant sont les premiers facteurs qui conditionnent la structuration de l'interface pâte/agrégats au sein du modèle élémentaire. La nécessité d'utiliser des agrégats poreux en surface saturée et sèche est particulièrement mise en évidence. À l'échelle du béton, les propriétés à l'état frais sont influencées par la porosité des granulats et le rapport eau/liant (W/B). Cependant, pour un rapport eau/liant fixe correspondant à une consistance fluide, les variations des propriétés à l'état frais mesurées lors de l'incorporation de granulats poreux ne dépendent pas de la nature du liant. Dans le béton durci, la porosité des granulats joue un rôle important dans la porosité de l'eau et la perméabilité à l'air du béton, quelle que soit la nature du liant. Pour les autres propriétés de durabilité (absorption d'eau, migration de Clo, carbonatation et résistance à la compression), la nature du liant l'emporte sur la porosité des granulats.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Mouret, Michel
Cassagnabère, Franck
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions (LMDC), EA 3027
Mots-clés libres :Granulats locaux/recyclés - Porosité intrinsèque - Propriétés de durabilité - Interface - Mélange minéral/chimique - Humidité - Rapport eau-ciment - Modèle élémentaire
Sujets :Génie civil, bâtiment
Déposé le :16 Oct 2020 16:51