Etude de la dégradation de la couche passive des aciers du béton armé en milieu maritime : modèle thermochimique

International audienceCette étude s'intéresse à la modélisation du processus de dépassivation des armatures d'un béton saturé exposé à de l'eau de mer. En particulier, elle tente de décrire la dégradation de la couche passive des armatures et les conditions dans lesquelles elle n'assure plus son rôle de protection. Afin d'y parvenir, un modèle couplant transport multi-espèces et thermochimie est mis en place. Le modèle prend en compte le transport par diffusion des ions contenus dans l'eau de mer ainsi que les réactions chimiques se produisant au niveau de la couche passive. Il permet d'étudier l'équilibre thermodynamique de l'oxyde de fer dans un béton pollué par l'eau de mer et de quantifier la durée au-delà de laquelle l'initiation de la corrosion peut commencer en fonction de la nature des constituants de la couche passive. Il montre, en outre, les cinétiques de dégradations de la couche passive</p

Mechanical and durabiliry properties of environmentally friendly Ultra-High-Performance Concrete (UHPC)

International audienceThis paper deals with mechanical and durability performances of more sustainable Ultra-High Performance Concrete (UHPC) by integrating high volumes of Blast Furnace Slag (BFS). Three substitution rates of cement by slag are explored (30%, 50% and 80%). Results show that a slag content of 30% improves slightly the compressive strength of concrete, whereas the strength of UHPCs containing 50% and 80% of slag are significantly reduced, particularly at early age. At 3 days, when the slag content increases, the porosity of UHPC mixtures with high slag content increases. In contrast, at 90 days, the volume of capillary pores decreases greatly and the global pores network becomes finer, when cement is substituted by BFS. This, results in decreasing gas permeability (1.5-6 times) and chloride diffusion (up 4 times). Results show also that all tested UHPCs have quite the same CO2 depth, after an exposure of 1 year. Indeed, the decrease of porosity, when BFS is added, is balanced by the decrease of pH, which promotes CO2 diffusion.Le présent article traite des performances mécaniques et de durabilité d'un Béton Ultra-Haute Performance (BUHP) plus durable, avec des teneurs en laitier élevées. Trois taux de substitution du ciment par des laitiers des hauts fourneaux (LHF) sont explorés (30%, 50% et 80%). Les résultats montrent qu'une teneur de 30% de laitier améliore légèrement la résistance à la compression, alors qu'avec 50% et 80% de LHF, la résistance à la compression chute significativement. A 3 jours, lorsque la teneur en LHF augmente, la porosité du béton augmente. A 90 jours, la réaction des LHF induit une diminution de la porosité capillaire et le réseau poreux devient plus fin. Ainsi, la perméabilité au gaz et la diffusion des ions chlore diminuent significativement. Les résultats montrent aussi que tous les bétons testés ont une profondeur de carbonatation similaire, après une année d'exposition au CO2. En effet, la diminution de la porosité, due à l'ajout des LHF est équilibrée par la diminution du pH, qui favorise la diffusion de CO 2

Experimental study of cement grout: rheological behavior and sedimentation

International audienceThree basic elements (cement, water and admixture) usually make up injectable cement grouts used for prestressed cable coating, repair and consolidation of masonry, soil grouting, etc... The present study was divided into two parts. First, in order to characterize rheologically fresh cement paste with W/C ratios (water/cement ratio) varying between 0.35 and 1, an experimental study was carried out and has revealed that the cement past behaves like a shear-thinning material whatever W/C. second, to study the time evolution of their density, a gammadensitometer bench was used. Relying on the water content and the density measured, we demonstrate that the computation of the degree of hydration of cement is possible. The cement/geotechnics interdisciplinary approach proposed here has made it possible to obtain a large range of original results useful to improve our understanding of the sedimentation processes for cement pastes with different W/C ratios

Compressive Strengths of Concrete Formulated with Algerian Local Materials

In the developed countries, concrete undergoes not only an improvement of its performance in both fresh and hardened states, but also a good control of the quality of its components. This is not the case in most of the building sites in our country. The factors affecting the quality of concrete during its production and implementation are numerous. Due to this fact, we aim to study the influence of the nature of the components on the mechanical property of the mixture, in particular the compressive strength which remains, for the engineer, the most significant property of material, if one excludes the indicators of durability (Mounanga et al., 2006). For this purpose, an extensive experimental program is conducted in our laboratory where more than 1500 cylindrical specimens 16x32 cm, using local materials, are tested. The mixtures are obtained using the Dreux-Gorisse’s method and the cure of the specimens is done both out in the open and immersed in water. We show on the one hand, that the intrinsic properties of the components of the studied concrete and particularly the broken up particles, offer to the concrete complete satisfactory resistances and on the other hand, the cement proportioning for the selected class does not offer notable differences as regards to compressive strengths. The whole experimental results obtained constituted a data bank. The latter enabled us to establish an abacus of formulation the use of which appears easy

Extrudable Reactive Powder Concretes Hydration, shrinkage and transfer properties

International audienceThe behavior of five reactive powder concretes (RPC), with four of them being extrudable, has been studied since the first minutes up to more than 90 days. The extrusion force, hydration rate, free autogenous shrinkage at early age, mechanical properties and durability parameters were measured. The performance analysis showed the benefits of a partial substitution of silica fume with crushed quartz on the RPC properties. The cost/performances analysis highlighted that the main advantage of using RPC lies in their potential of durability, which is 10 to 100 times higher than that of ordinary or high-performance concretes, according to the property considered

LUCENA GÓMEZ, ANTONIO Y FAMILIA [Material gráfico]

Copia digital. Madrid : Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, 201

Analyse multi-échelles du retrait endogène des matrices cimentaires

L'objectif de ce papier est de modéliser le retrait endogène d'une pâte de ciment dès le premier contact eau-ciment jusqu'à 2 jours d'hydratation en se basant sur un modèle d'homogénéisation multi-échelle. Le retrait endogène est composé de deux déformations issues de deux mécanismes différents. Une première déformation d'origine chimique issue d'un bilan volumique global négatif des réactions chimiques d'hydratation, qui apparaît dès le premier contact eau-ciment. A partir de la prise, le matériau se rigidifie progressivement et la déformation d'origine chimique est freinée par le squelette solide du matériau pour donner naissance à un phénomène de dépression capillaire à l'origine de la deuxième phase de déformation (retrait d'autodessiccation). Les entrées du modèle mis au point sont essentiellement la composition chimique du ciment ainsi que sa finesse, le rapport eau-ciment (E/C), la température et les propriétés mécaniques des principales phases. Les sorties sont l'évolution des phases dans le temps, la réaction chimique d'hydratation, le module d'Young, la dépression capillaire, le retrait chimique et endogène

Numerical Investigation of Aggregates Size and Volume Fraction on Gas Permeability of 3D Meso-Scale Concrete

In this paper, the influence of aggregate size and volume fraction on the permeability properties of meso-scale concrete is investigated. Three volume fractions of aggregates are investigated, varying from 10, 20 and 30 %. Furthermore, three aggregate sizes are examined, 10, 14, and 16 mm. In this work, numerical results provide some indications: increasing volume fraction leads to increased fracture energy, tensile stress, and crack opening. The results show that increasing crack width and decreasing volume fraction lead to an increase in gas permeability

Interaction Endommagement/ transfert dans les bétons saturés et partiellement saturés

International audienceIn this research work, we focus on coupling transfer parameters in saturated and unsaturated conditions, to mechanical solicitations. A new experimental set up has developed to apply drying/ wetting cycles in regulated environmental conditions. Results show that transfer parameters increase when solicitation increases. A critical deformation was noted, for rapid increasing of gas permeability. In unsaturated conditions, apparent diffusion coefficients of B45 and B45L, decreases by 30 and 10%, respectively, for applied loading of 55%.Dans ce travail nous nous intéressons à l'influence des sollicitations mécaniques sur les paramètres de transfert des bétons saturés et non saturés, notamment la perméabilité au gaz et la diffusion des ions chlore. Pour ce fait, un nouveau dispositif expérimental a été développé afin de soumettre des échantillons en béton à des cycles d'humidification/ séchage dans des conditions environnementales contrôlées. Nous avons observé que les paramètres de transfert ont tendance à augmenter avec l'augmentation des sollicitations mécaniques. Un seuil a été identifié pour l'accroissement rapide de la perméabilité. En conditions non saturés, et suite à l'application d'une charge de 55% de la charge limite, un effet compactage a été observé, se traduisant par une diminution de 30 et 10%, des coefficients de diffusion apparents des bétons B45 et B45L, respectivement