These de doctorant

Chapitre III : Rhéologie des pâtes de ciment du béton auto plaçant

Dans ce troisième chapitre, je vais présenter le comportement rhéologique de la pâte de ciment sous l'essai de cisaillement du type Couette co-axiaux, pour déterminer le seuil d’écoulement et la viscosité de la pâte de ciment. Ces sont les deux paramètres assez importants qui joue un rôle décidé dans le comportement rhéologique. Les mesures de la viscosité à l’état stationnaire vont donner un regard éclairage sur la viscosité, après les études de l'influence des adjuvants sur les propriétés rhéologiques de la pâte en déterminant les diagrammes de la viscosité et du seuil d’écoulement.

3. Chapitre III : Rhéologie des pâtes de ciment du béton auto plaçant Error: Reference source not found

1. Introduction Error: Reference source not found

2. Rhéométrie des suspensions Error: Reference source not found

2.1 Les rhéomètres traditionnelles Error: Reference source not found

2.2 Les avantages et inconvénients des rhéomètres Couettes Error: Reference source not found

2.3 Rhéomètre utilisée pour des essais Error: Reference source not found

3. Discussion de la viscosité apparente Error: Reference source not found

3.1 Influence du superplastifiant sur la viscosité Error: Reference source not found

3.2 Influence de l’agent viscosant sur la viscosité apparente Error: Reference source not found

4. Viscosité au régime transitoire Error: Reference source not found

4.1 Introduction Error: Reference source not found

4.2 Pâte référence au régime transitoire Error: Reference source not found

5. Viscosité au régime établi Error: Reference source not found

5.1 Rhéogramme typique de la pâte Error: Reference source not found

5.2 Pâtes en différents dosage de AV à l’état stationnaire Error: Reference source not found

6. Influence de l’agent viscosité sur la robustesse de la formulation Error: Reference source not found

6.1 Influence sur la viscosité Error: Reference source not found

6.2 Influence sur le seuil d’écoulement Error: Reference source not found

7 La conductivité Error: Reference source not found

7.1 Introduction Error: Reference source not found

7.2 Conductivité à l’état stationnaire Error: Reference source not found

8 Conclusion du chapitre Error: Reference source not found

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1. Introduction

Les bétons autoplaçants (BAP) sont caractérisés par leur fluidité élevée. Ils se mettent en œuvre sans vibration, remplissent facilement des petits interstices de coffrages et sont pompés sur des longues distances. En revanche, la pâte de ciment correspondante (PAP) doit être assez visqueuse pour éviter la ségrégation. Puisque ces deux types de propriétés exigés sont apparemment contradictoires, la formulation d’un BAP s’avère en fait critique et difficile à contrôler. Le comportement rhéologique constitue ainsi un aspect clef pour les BAP [1,2].

Pour obtenir de telles propriétés, les cimentiers utilisent différentes formulations qui peuvent être classées en deux catégories. Dans le premier type de formulation, on arrive à obtenir les propriétés BAP en effectuant un choix judicieux de la distribution de la taille des grains des différents composants. Dans le deuxième type de formulation, les propriétés BAP sont obtenues en jouant sur les propriétés rhéologiques de la phase fluide. Dans l’étude présentée ici, nous avons choisi le deuxième type de formulation. Nous considérons le comportement rhéologique d’une pâte de ciment du béton autoplaçant (PAP) en variant la quantité des adjuvants.
Les superplastifiants sont apparus à la fin des années 1970 au Japon et en Allemagne. Les premiers étaient généralement des sels sulfoniques de formaldéhydes, naphtalènes ou mélamines, qui avaient la propriété de pouvoir améliorer notablement la fluidité d'une gâchée, et donc de diminuer la quantité d'eau nécessaire à sa mise en oeuvre. Leur arrivée sur le marché a permis le développement des bétons à "hautes performances". Les superplastifiants récents sont les polycarboxylates qui assurent une meilleure défloculation de la suspension de ciment en solution aqueuse, ce qui améliore la rhéologie du mélange. Les mécanismes responsables de cet effet sont encore discutés. Il semble certain que ces molécules organiques s'adsorbent à la surface des grains de ciment. La défloculation serait obtenue par répulsion électrostatique des nuages de molécules ainsi formés en périphérie des grains et/ou par l'encombrement stérique de ces molécules qui empêcherait les contacts entre les particules de ciment. En définitive, ces produits auraient un rôle de dispersant et de lubrifiant. Enfin, l'abaissement de la tension de surface de l'eau améliorerait également la fluidité du système. Les agents de viscosité empêchent le ressuage et limitent les risques de ségrégation des granulats. Ils augmentent la viscosité de la phase fluide et agissent comme stabilisateur de la suspension.
Ce chapitre présente d’abord une vue générale sur les rhéomètres traditionnels existants et leur classification dépend du régime mesuré ou bien les principales géométries. Ensuite, on va aborder des avantages et des inconvénients des rhéomètres de type Couette qui nous ramène à prendre une décision d’utilisée le cylindre co-axiaux pour mesurer les paramètres importantes qui décident la caractérisation des propriétés d’écoulement des pâtes de ciment, ce sont la viscosité et le seuil d’écoulement. Les mesures de la viscosité à l’état stationnaire vont donner un regard éclairage sur la viscosité de la pâte de ciment.