Etude du retrait et des propriétés de transport d'Eco-BAPs à base d'additions minérales.

International audience Un des freins de l'utilisation plus massive des BAP est leur coût plus élevé, leur retrait souvent plus grand et le manque de recul concernant leur durabilité. Cette étude contribue à la formulation et la caractérisation de BAP plus écologiques basés sur l'utilisation d'additions minérales en substitution du ciment portland. 3 types d'additions sont traités :du métakaolin (MK),du laitier de haut fourneau et des cendres volantes. 4 BAP ont été formulés à partir d'une même composition où seule la nature du liant change : CEM I, CEM I+15% MK, CEM III et CEM V. L'effet de la nature du liant sur : l'évolution de la résistance à la compression, le retrait plastique, le retrait empêché, le retrait libre est quantifié. Deux indicateurs de durabilité ;le coefficient de migration des ions chlorures et la perméabilité au gaz sont évalués. Les résultats montrent l'effet indéniable des différentes additions étudiées sur l'amélioration de ces derniers. La substitution partielle du CEM I par 15% de MK permet le développement de très bonnes performances globales alors que celle du CEM III présente à la fois des effets positifs et des effets négatifs. Des premières analyses de la microstructure permettent d'apporter des explications. </div

The influence of aggregate shape, volume fraction and segregationon the performance of Self-Compacting Concrete :3D modeling and simulation

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Restrained shrinkage and cracking tendency of Self- Compacting Concrete incorporating supplementary cementitious materials (SCMs)

International audienceLes études expérimentales menées sur les constructions en béton autoplaçant (BAP) ont montré que le retrait de séchage est l'un des principaux paramètres responsables de leur fissuration. Le présent travail s'intéresse à l'étude de l'impact des additions minérales tel que le laitier de haut fourneau; les cendres volantes et le métakaolin sur le retrait empêché de béton autoplaçant (BAP). Quatre formulations de BAP avec un rapport constant eau sur liant (E/L=0,368) ont été réalisées. Trois formulations de BAP ont été fabriquées par l'usage de trois ciments industriels de norme européenne EN 197-1: CEM I 52.5N (ciment Portland), CEM III/A 52.5L (ciment au laitier) et CEM V 42.5N (ciment composé au laitier et les cendres volantes), une quatrième a été effectuée en remplaçant 15% de ciment Portland par du métakaolin. Sur la base des résultats obtenus, nous avons constaté qu'à long terme, le retrait empêché du BAP-CEM III est supérieur à celui du BAP à base de ciment portland et de CEM V. La substitution de 15% du ciment Portland par du métakaolin, a diminué le retrait, l'utilisation des additions minérales a de son coté, réduit les ouvertures de fissures d'au moins un facteur de 2. ABSTRACT. Experience studies the constructions of self-compacting concrete (SCC) show that the drying shrinkage is one of the major parameters responsible for their cracking. This paper investigated the impact of the supplementary cementitious materials (SCMs) such as high blast-furnace slag; fly ash and metakaolin on restrained shrinkage of self-compacting concrete (SCC). Four SCCs mixtures were performed using a constant water-to-binder ratio (w/b) of 0.368. Three SCCs mixtures were manufactured using three industrial cements according to European standard EN 197-1: CEM I 52.5N (Portland cement), CEM III/A 52.5L (slag cement) and CEM V 42.5N (blended cement containing slag and fly ash), another was performed by substituting 15% of Portland cement by metakaolin. Based on the findings of this study, the result analysis showed that, a long-term restrained shrinkage of SCC-CEM III is higher than Portland cement SCC and SCC-CEM V. The replacement of 15% of the Portland cement by metakaolin, decreases the free total shrinkage and also the use of SCMs (slag, metakaolin and fly ash) reduces the crack openings by at least a factor of 2. MOTS-CLÉS : béton autoplaçant, additions minérales, retrait empêché, fissuration

Experimental study of transport properties and natural carbonation of Self compacting concrete incorporating supplementary cementitious materials (SCMs)

International audienceLa durabilité du béton est l'un des facteurs les plus importants pour la conception des nouvelles structures dans les environnements agressifs. Il est bien connu que les propriétés de transport du béton (la perméabilité, diffusion des ions chlorures) sont d'importants indicateurs de durabilité. L'objectif de cette contribution est d'étudier l'influence des additions minérales sur les propriétés de transport et de la profondeur de carbonatation dans les bétons autoplaçants (BAP). La résistance aux ions chlorures est déterminée par l'essai de migration des chlorures sous champs électrique, la perméabilité sera quant à elle mesurée à l'aide du gaz hélium et d'un perméamètre à charge constante. L'approche Klinkenberg est utilisée pour la détermination de la perméabilité intrinsèque. La profondeur de la carbonatation naturelle des échantillons sera déterminée par l'usage de la phénolphtaléine après 600 jours de séchage de béton. Les résultats montrent que, l'utilisation des additions minérales augmente la résistance des BAP à la pénétration des ions chlorures et réduit leur perméabilité, ils révèlent aussi une profondeur de carbonatation plus élevée que celle du BAP de référence. ABSTRACT. Concrete durability is one of the most important considerations in the design of new structures in aggressive environments. It is now common knowledge that the transport properties of a concrete, i.e; permeability and chloride diffusion coefficient are important indicators of its durability. The main objective of the study presented in this paper is to investigate the influence of supplementary cementitious materials (SCMs) on transport properties and carbonation depth of self compacting concrete (SCC). The chloride resistance of SCCs is measured using a chloride migration test accelerated by an external applied electrical field. Intrinsic permeability is measured using the helium gas and one permeameter at constant load. Klinkenberg approach is used for the determination of the intrinsic permeability. The natural carbonation depth of the specimens was determined by the phenolphthalein after 600 days. Based on the findings of this study, the use of mineral admixtures increases the resistance of SCC to chloride ingress and reduces their permeability but they show a higher carbonation depth compared to reference SCC. MOTS-CLÉS : durabilité, propriétés de transport, béton autoplaçant, additions minérale, carbonatation

Self-Compacting Concretes with Supplementary Cementitious Materials: Shrinkage and Cracking Tendency

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Characterizing the mechanical and transport coupling in self-compacting concrete Part II: comparing damaged permeability calculations with experimental results

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Simulation numérique 3D d’un BAP : étude de l’influence de la ségrégation et de la morphologie des granulats sur les comportements en traction et en compression

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The influence of aggregate shape, volume fraction and segregation on the performance of Self-Compacting Concrete : 3D modeling and simulation

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Towards a realistic morphological model for the meso-scale mechanical and transport behavior of cementitious composites

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Characterizing the mechanical and transport coupling in self-compacting concrete Part I: morphological mechanical and boundary conditions modeling at the meso-scale.

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