Manuscrit de thèse sur l’Accélération du durcissement de bétons disponible en téléchargement

4 avril 2018

Le 11 décembre 2017, Marjorie Petitpain (Cerib) a présenté les résultats de 4 années de recherche dans le cadre de sa thèse de doctorat portant sur l’accélération du durcissement de bétons à base de liants ternaires  (bétons à faible impact environnemental) pour l’Industrie du Béton.

Ces travaux de thèse s’inscrivent dans le programme d’actions de l’Industrie du Béton et ont pour objectif de trouver des solutions matériaux et process innovants et moins impactants du point de vue environnemental, tout en garantissant des performances techniques et économiques au moins équivalentes à celles des bétons traditionnels.
Des solutions ont été recherchées afin de pouvoir utiliser pleinement des liants ternaires, constitués de clinker et d’une proportion importante d’additions minérales, dans les bétons et process des usines de préfabrication. L’objectif principal a été de compenser les points faibles de ces liants, en particulier leur plus faible vitesse de durcissement au très jeune âge. Les travaux ont permis d’aboutir à l’identification des principaux phénomènes physico-chimiques et thermiques pour lesquels des leviers d’actions particulièrement efficaces existent en préfabrication : emploi d’un traitement thermique, utilisation d’adjuvants (activation chimique), optimisation de la compacité du mélange.

Les solutions développées consistent en l’optimisation des couples matériau / process.
Elles permettent d’obtenir la même efficacité vis-à-vis de l’acquisition des résistances au très jeune âge et un bilan économico-environnemental largement meilleur que celui d’un béton témoin composé uniquement de ciment Portland CEM I. En effet, en associant l’activation chimique et l’activation thermique, les performances mécaniques au démoulage obtenues par des mélanges contenant moins de 55 % de clinker sont très nettement améliorées et permettent d’atteindre des résistances en compression proches de celles du témoin, tandis que celles en flexion sont généralement supérieures. Par exemple, en ajoutant de faibles quantités de sulfate de sodium et de chlorure de sodium et en optimisant les caractéristiques du traitement thermique (60 à 80 °C), l’utilisation d’un liant à base de 40 % de clinker, 45 % de laitier de haut fourneau et 15 % d’addition calcaire permet l’obtention d’une résistance à la compression proche de 50 MPa au bout de seulement 6 h 30 pour une diminution des émissions CO­2 d’un facteur proche de deux.

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