Endommagement des mortiers sous sollicitations thermo-mécaniques : Influence des caractéristiques des matériaux sur la résistance au gel interne des bétons
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The aim of this program of research is to evaluate the relative importance of a range of components on the internal freezing resistance of mortar. For this, a new system of thermal and mechanical stressing is developed that permits the acceleration of the effect of freezing. Damage evolution is monitored continually during freezing and thawing, under mechanical stress between 20 to 60 % of rupture stress at 28 days. This evolution is then analyzed in comparison with microstructural modifications in the material. This work is highlighted the influence of pure cement (rule of Bogue's potential composition, reactivity) or pozzolanic-blended cement binders (type of pozzolane, interaction between cement and pozzolane. . . ), and aggregates characteristics (chemical nature and granulometric distribution). Analysis of the freezing resistance of all the tested materials produces a map describing the four types of damages observed in terms of microstructure of the material (porous distribution and total porosity). A study is then undertaken to examine the internal freezing behaviour of a material containing a network of air bubbles, actually reference of a durable material. This allowed the development of new formulations of concrete tailored to both function and environment.
Abstract FR:
L'objectif de ce travail est l'évaluation de l'importance relative des divers constituants des mortiers. Vis-à-vis de la résistance au gel interne. A cet effet, une méthode originale de double sollicitation thermomécanique permet d'accélérer les effets du gel. L'évolution de l'endommagement est suivie en continu, au cours des cycles de gel-dégel, sous un chargement allant de 20 à 60 % de la charge à rupture à 28 jours. Elle est reliée à la modification de la modification de la microstructure. Cette étude a mis en évidence l'influence des caractéristiques du liant, qu'il soit constitué de ciment pur (rôle de la composition potentielle selon Bogue, de la réactivité) ou d'un mélange mixte ciment/pouzzolane (type de pouzzolane, interaction ciment/pouzzolane. . . ), et des caractéristiques des granulats (nature chimique et répartition granulométrique). L'analyse du comportement au gel de tous les matériaux testés a permis de dresser une carte décrivant quatre types d'endommagement, en fonction de la microstructure développée par le matériau (répartition poreuse et facteur de porosité). Enfin, la comparaison avec un matériau contenant un réseau de bulles d'air, référence actuelle d'un matériau durable au gel interne, permet de proposer une aide à la formulation des bétons, en fonction de leur application et de leur environnement.