Formulation de bétons décarbonés à base de clinker, métakaolin et d’addition calcaire pour une application aux produits préfabriqués

L’objectif des travaux rapportés dans ce mémoire de thèse est la formulation de solutions à faible empreinte carbone (réduction carbone supérieure à 50% à l’échelle du béton) et industriellement viables. En premier lieu, la substitution d’une forte teneur en clinker (65 % à 70 %) par du métakaolin et des additions calcaires est étudiée. Ensuite, l’optimum de compacité du squelette granulaire (via le Modèle d’Empilement Compressible) a été recherché pour minimiser le volume de pâte requis.

L’application de leviers matériau (faible teneur en eau et adjuvantation) et procédés (traitement thermique) a permis d’approcher les performances d’une référence à base de ciment Portland. Une résistance à la compression supérieure à 15 MPa à 8 heures et des classes de résistance à 28 jours C25/30 et C40/50 ont été atteintes. Via l’approche performantielle, les classes d’exposition XC2 ou XC4, XS3e et XS3m ont pu être validées. Ces solutions décarbonées ont permis la fabrication de prémurs à l’échelle industrielle.

Mots-clés : addition, béton décarboné, métakaolin, modèle d'empilement compressible, substitution du clinker