Durability of Alkali-Resistant Glass Fibers Reinforced Cement Composite: Microstructural Observations of Degradation

Usually, glass fibers in concrete permit the increase of the flexural strength. But the fibers in contact with cement are quickly degraded by alkali reactions due to the presence of portlandite. This article presents the results of investigations carried out to study the influence of curing conditions on the durability of alkali-resistant glass fibers in a cement matrix. Test results showed that alkali resistant fibers treated with zirconium oxide, present the same degradation phenomenon. The used cement nature has a large influence on the protection of the fibers. In addition, the degradation is weakened when silica fumes are added, owing to the pozzolanic effect that decreases the portlandite quantity. In spite of those different ameliorations, the use of such materials in humid environment is proving to be risky. The used techniques to study those phenomena are SEM equipped with energy dispersive spectrometer (EDX) to observe the attack microstructures of the fibers and X-ray diffraction to quantify the portlandite and other phase development

Heat exposure tests on various types of fibre mortar

International audienceThe advantage of steel fibres in cement based materials vis-à -vis mechanical reinforcement is widely recognized in the field of construction. This paper considers the behaviour of materials under extreme conditions in terms of temperature (e.g. fire). To this end, a comparison is made of the mechanical behaviour of mortars reinforced with steel fibres, polypropylene fibres and a hybrid fibre combination. These mortars are subjected to various heat exposures and then tested mechanically. Protection mechanisms of steel fibres and polypropylene are analyzed. SEM observations of steel fibres show oxidation at high temperatures; this oxidation impairs the protective effect of steel fibres. L'intérêt des fibres d'acier dans les matériaux cimentaires vis-à-vis du renforcement mécanique est reconnu dans le domaine de la construction. Nous nous intéressons ici au comportement de ces matériaux dans des conditions extrêmes du point de vue de la température (par exemple un incendie). Pour cela, nous comparons le comportement mécanique de mortiers renforcés avec des fibres d'acier, des fibres de polypropylène et des mortiers hybrides. Ces mortiers ont été soumis à divers traitements thermiques puis testés mécaniquement. Les mécanismes de protection des fibres d'acier et de polypropylène sont analysés. Des observations au MEB des fibres d'acier mettent en évidence une oxydation aux hautes températures. Cette oxydation compromet l'effet protecteur des fibres d'acier

Les mutations du modèle coopératif confronté au marché

Disposée par la loi du 10 septembre 1947, portant statut de la coopération, la coopérative est une « société constituée par plusieurs personnes volontairement réunies en vue de satisfaire à leurs besoins économiques ou sociaux par leur effort commun et la mise en place des moyens nécessaires ». Le précepte « l'union fait la force » est bien souvent avancé par les promoteurs de la coopération, la négociation quant aux conditions d'achat et de vente semblant effectivement quelque peu rééquilibrée face à de puissants cocontractants. Ainsi que le rappelle le rapport d'information enregistré par la présidence du Sénat le 25 juillet 2012 concernant le développement des coopératives, celles-ci prônent la prééminence de la personne sur le capital, et le caractère tout à fait singulier du modèle coopératif qu'il convient de préserver. L'engouement pour la coopération, tout à fait d'actualité avec la loi sur l'économie sociale et solidaire du 31 juillet 2014, qui en fait la promotion, est à la hauteur de l'intérêt que lui portent l'Autorité de la concurrence et la Commission européenne. En effet, dans l’exercice de leurs prérogatives relatives à l’interdiction des ententes entre agents économiques supposés concurrents et des abus de position dominante, ou bien encore au contrôle des opérations de concentration, l'Autorité et la Commission sont susceptibles d’appréhender des sociétés coopératives et de sanctionner certaines pratiques qui fausseraient en réalité le jeu de la concurrence. Comme le souligne le rapport du Sénat précité, le droit européen admet une certaine souplesse quant aux sociétés coopératives, afin de ne pas leur appliquer trop strictement le droit de la concurrence. Néanmoins, l'Autorité de la concurrence a déjà rendu plusieurs décisions et avis lors de fusions de coopératives, ce qui dénote l'aspect litigieux d'un tel sujet et la volonté des agents économiques de certains secteurs de privilégier malgré tout le modèle coopératif. Au cours de ce travail de recherche, il fut nécessaire de vérifier si la « souplesse » avancée par la Commission est une réalité et quelles en sont les raisons et les manifestations. L’utilisation des coopératives dans la grande distribution et le secteur agricole constitue évidemment un premier objet d’étude. Il fut nécessaire d'étudier l'évolution des coopératives, le développement du modèle et de son identité, les techniques contractuelles utilisées pour mieux comprendre et apprécier l’analyse concurrentielle menée par les autorités de concurrence, qu’il s’agisse d’identifier une entente ou un abus de position dominante en leur sein. Plus généralement, il fut question d'appréhender l'impact des règles du droit de la concurrence et du marché, européen et français, sur ces groupements particuliers que sont les sociétés coopératives pour mesurer si leur spécificité entraîne ou devrait justifier un traitement particulier et comment leur identité a muté en conséquence.Le résumé en anglais n'a pas été communiqué par l'auteur

Effet des fillers de laitier et marbre sur la durabilité des ciments Portland dans des environnements de sulfate

https://www.polytech.univ-savoie.fr/fileadmin/polytech_autres_sites/sites/augc2012/actes/Contribution1117.pdfNational audienceRÉSUMÉ. L'effet conjugué des fillers de marbre et de laitier de haut fourneau sur la durabilité des mortiers a été étudié. Des échantillons de mortier normal sont immergés et conservés durant 12 mois dans deux solutions de sulfate d'ammonium et d'acide sulfurique à deux concentrations (0,05M et 0,25M). L'évolution des phases cristallines est suivie par diffraction X et les minéraux sont observés au MEB. Pour une faible concentration, les résultats montrent que les phases cristallines du ciment (CSH, CH, ettringite) ne semblent pas affectées à l'intérieur de l'échantillon, le soufre est totalement absent. En revanche, pour une forte concentration (0,25M), l'ion sulfate pénètre plus profondément (4mm) et les échantillons exposés dans l'acide sulfurique développent un dépôt extérieur dense de gypse. La quantité optimale du filler de marbre est limitée à 5% et le taux du laitier de 25 à 30%. ABSTRACT. The effect of the combination of marble and blast-furnace slag fillers on mortar durability was studied. Samples of normal mortar were exposed for 12 months to two sulphate environments: ammonium sulphate and sulphuric acid at two concentrations (0.05 and 0.25 mol/L). The evolution of crystalline phases was analyzed by XRD and minerals were observed by SEM. For a low concentration of sulphate (0.05 mol/L), the results show that the crystalline phases of cement (CSH, CH, ettringite) seem unaffected in the interior of the sample where the sulphur is completely absent. On the other hand, the ammonium sulphate penetrates deeper (4mm) to a high concentration (0.25 mol/L). However in the case of attack by sulphuric acid, samples develop a dense surface gypsum deposit. The optimum quantity of marble filler is limited to 5% and BFS content 25 to 30%

The Back Extrusion Test as a Technique for Determining the Rheological and Tribological Behaviour of Yield Stress Fluids at Low Shear Rates

The original contribution is available at http://www.ar.ethz.ch/International audienceA new method is developed to determine the rheological and tribological behaviour of viscoplastic fluids using a back extrusion test. In back extrusion geometry, the material is forced to flow in the gap between the inner and the outer cylinder. Such a flow is modelled by a Bingham constitutive law under different wall boundary conditions (stick, slip with friction and perfect slip). When steady-state flow is reached, an apparent shear rate is computed. The analysis of the inner cylinder penetration force versus the penetration depth helps us to develop a method to identify the fluid rheological and tribological properties. This method is based on an inverse analysis to identify the fluid behaviour parameters from experiments performed at different ram velocities and with different apparatus geometries. In order to study more complex fluids (Herschell-bulkley rheological behaviour, for example), an equivalent flow curve is plotted from tests characterized by different average shear rates. The tribological behaviour is identified using different wall boundary conditions, varying the surface roughness of the cylinders. The method is applied to oil/sugar suspension and plasticine. Rheological and tribological behaviours are identified and results are compared with those obtained under steady state shear flow. The obtained rheological parameters are close to those provided by the common rheological methods (difference lower than 15 %)

Effect of Industrial By-products Fillers on the Properties of Blended Cements in Sulphate Environments

International audienceIn previous studies, we have investigated the durability of normal concrete in various sulphates environments. The contribution of this study is the addition of industrial by-products fillers: granulated blast furnace slag and marble powder. These two fillers do not need any calorific energy compared to clinker manufacturing. From an environmental perspective, no more carbon dioxide is produce when these two materials are used. Furthermore, slag and powder marble are waste that should be stocked in adapted landfills. Samples of normal mortar were exposed for 12 months to two sulphate environments: ammonium sulphate and sulphuric acid at two concentrations (0.05 and 0.25 mol/L). The evolution of crystalline phases is analyzed by XRD and minerals are observed by SEM, microanalysis (EDS linked to SEM) confirms their chemical composition. These determinations involve both the superficial formations that internal training due to conservation bath. For a low concentration of suphate (0.05 mol/L), the results show that the crystalline phases of cement (CSH, CH, ettringite) seem unaffected in the interior of the sample where the sulphur is completely absent. On the other hand, the ammonium sulphate penetrates deeper (4mm) to a high concentration (0.25 mol/L). However in the case of attack by sulphuric acid, samples develop a dense surface gypsum deposit. The mechanical strength, including bending strength to be known very sensitive to surface, is important to study this durability

Etude du comportement visqueux-visco-plastique de suspensions sédimentaires multi-échelle

International audienc

Use of ram extruder as a combined rheo-tribometer to study the behaviour of high yield stress fluids at low strain rate

International audienceWe propose in this work to provide an efficient and simple extruder device able to evaluate the rheological and tribological behaviour of high yield stress fluids, such as extrudible materials. An extruder able to measure simultaneously both the friction force acting on the extruder wall and the total extrusion force is developed. Based on previous studies, an efficient and accurate method of data analysis is then proposed and applied in order to obtain both a flow curve and a tribological law. Experimental tests are performed on soft modelling clay, kaolin paste and cement-based materials. Results are compared to conventional rheometry measurements. This comparison helps to evaluate the accuracy of the proposed experimental device and procedure

Pouzzolanicité de la cendre volcanique de Béni Saf

International audienceAfin d'évaluer l'influence d'une substitution partielle de ciment par de la cendre volcanique de Beni-Saf, des tests préliminaires rapides tels que la mesure de la conductivité électrique et du pH sur des suspensions, permettent une première quantification de la pouzzolanicité. Pour confirmer ces premiers résultats, des tests sur des mortiers avec substitution partielle du ciment par cette cendre ont été réalisés. L'influence sur les propriétés physico- chimiques des pâtes cimentaires est étudiée : mesure du début et de fin de prise, rhéologie de la pâte cimentaire, mais aussi le retrait des mortiers avec ou sans la pouzzolane. Les résultats montrent que la pouzzolane diminue le pH et la conductivité de la suspension du ciment. Elle ralentit la formation des hydrates et par là même, le début de la prise de la pâte cimentaire; ce qui favorise l'écoulement et la maniabilité du mortier et du béton. Coté négatif, la pouzzolane engendre un retrait plus grand que celui du mortier de référence. Les résistances mécaniques sont plus faibles aux courtes échéances mais après un mois de conservation, elles atteignent des niveaux similaires à ceux des mortiers sans cendre. Les résultats de cette étude confirment donc que l'utilisation de cette addition pouzzolanique est possible pour des utilisations compatibles avec un retrait non négligeable. Enfin, on peut noter que les essais par pH-métrie et mesures de conductivité des suspensions renseignent très rapidement sur les possibilités d'effets pouzzolaniques des fillers ajoutés au ciment

Structuration of natural muds in a rheological point of view.

This paper discusses the filling of estuary problem which can be defined as the accumulation of fine materials that causes the invasion of muds all over the estuary and that has a direct effect on the fauna and flora in the river, fishing, swimming and the beauty of the landscapes. All this consequences have social, environmental and economic impact. In the context of the study of this phenomena, analysis of the structuration mechanisms of sedimentary materials in estuaries is carried out in order to better understand the fillings estuarine areas and specially to consider sustainable solutions of “cleansing” of these areas. The Rance estuary is particularly targeted by the study. The aim is to provide answers on the rheological behavior of natural vessels by distinguishing the most significant scales to detect structural factors influencing the rheological parameters