Influence du type d'addition minérale sur le comportement physico-mécanique et sur la durabilité des bétons autoplaçants
Institution:
Rennes, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Because of the specificities of self-compacting concrete (SCC), especially regarding their high volume paste content and the presence of large amounts of mineral admixtures, the behavior in fresh and hardened state and the durability of these concretes are strongly influenced by these two parameters. This research aims to contribute to the valorization of the natural pozzolan of Beni Saf (Algeria) as a mineral admixture on the composition of an economic self-compacting concrete. The influence of the nature of different mineral admixtures (natural pozzolan, fly ash and limestone filler) on the physical, mechanical behavior and durability of these concretes in the short-term (28 days), medium-term (90 days) and long-term (360 days) were investigated. In total, twelve formulations were studied, thus covering three various strength classes (30 MPa, 50 MPa, and 70 MPa), as well as four types of concrete: ordinary vibrated concrete (OVC), SCC with limestone filler addition (SCC LF), SCC with natural pozzolan (SCC PZ), and SCC with fly ash (SCC FA). The results obtained of the compressive strength are very close by strength classes for the three mineral admixtures used in the SCC. The results of the different following tests : pull-out test, capillary absorption, accessible water and mercury porosity, chloride ion diffusion, helium permeability, carbonation, acids attack (HCl and H2SO4) and sulfate attack (Na2SO4), show that the nature of the mineral admixture influence greatly the physico-mechanical behavior and durability of the SCC. Also, shrinkage measurements and analysis show that SCC PZ and SCC FA present acceptable values slightly higher than those of other concretes. The SCC containing natural pozzolan represents not only an economic SCC but also performances quite comparables to those obtained on SCC containing fly ash and better than those of SCC made with limestone filler.
Abstract FR:
En raison des spécificités relatives à la formulation des bétons autoplaçants (BAP) et en particulier ce qui concerne leur volume élevé en pâte et la présence d’ajouts minéraux en grande quantité, leur comportement à l’état frais et à l’état durci ainsi que leur durabilité sont fortement influencés par ces deux paramètres. Ce travail de recherche vise à apporter une contribution à la valorisation de la pouzzolane naturelle de Béni-Saf (Algérie) en tant qu’addition minérale dans la composition de bétons autoplaçants économiques. Il s’agit de comparer l’influence de la nature des ajouts minéraux (pouzzolane naturelle, cendre volante et filler calcaire) sur les caractéristiques physicomécaniques et sur la durabilité de ces bétons à court terme (28 jours), à moyen terme (90 jours) et à long terme (360 jours). Au total, douze formulations ont été étudiées, elles couvrent trois différentes classes de résistances (30 MPa, 50 MPa et 70 MPa) et quatre types de bétons : un béton ordinaire vibré (BOV), un BAP à base de pouzzolanes naturelles (BAP PZ), un BAP à base de fillers calcaires (BAP FC) et un BAP à base de cendres volantes (BAP CV). Les résultats de la résistance à la compression obtenus sont très proches selon la classe de résistance pour les trois additions minérales utilisées dans les BAP. Les résultats des essais d’arrachement (pull-out test), de l’absorption capillaire, de la porosité accessible à l’eau et au mercure, du coefficient de diffusion des ions chlorures, de la perméabilité à l’hélium, de l’attaque acide (HCl et H2SO4) et de l’attaque sulfatique Na2SO4, montrent que la nature de l’addition minérale dans les BAP influe considérablement les propriétés physico-mécaniques et la durabilité de ces bétons. Les BAP contenant de la pouzzolane naturelle (BAP PZ) représentent non seulement un intérêt économique, mais aussi des performances très comparables à celles obtenues sur des BAP à base de cendres volantes (BAP CV) et bien meilleures que celles sur des BAP formulés avec du filler calcaire. Par ailleurs, Les BAP PZ et les BAP CV présentent des valeurs de retrait acceptables mais légèrement supérieures à celles des autres bétons.