PHAN T.H, BERNIER G. and CHAOUCHE M. (2003). Comportement rhéologique et hétérogénéité induites lors de l’écoulement d’écrasement des bétons auto-plaçant. 38e Colloque Annuel du GFR « Rhéologie & Physico-Chimie des Produits Formulés », Brest (France).
T.H. Phan, Mohend Chaouche, G. Bernier et M. Moranville (2004) «Comportement rhéologique de pâte de bétons autoplacants», 39ème Colloque du GFR, pp. 108-112.
PHAN, T.H., CHAOUCHE, M., MORANVILLE, M. Influence des adjuvants sur la rhéologie et la stabilité des pâtes de bétons auto-plaçants. (RF)2B - 6es Journées Scientifiques du Regroupement Francophone pour la Recherche et la Formation sur le Béton. 2005
PHAN, T.H., CHAOUCHE, M., MORANVILLE, M. Comportement rhéologique de pâtes de bétons auto-plaçants. XXIIIes Rencontres Universitaires de Génie Civil. 2005
PHAN, T.H., CHAOUCHE, M., MORANVILLE, M. Influence des adjuvants organiques sur la rhéologie des pâtes cimentaires des bétons auto-plaçants. 40e Colloque Annuel du GFR. 2005
PHAN, T.H., CHAOUCHE, M., MORANVILLE, M. Rheological behavior of self-compacting concrete cement pastes. SCC 2005 - Self-compacting concretes Conference. 2005
Trung Hieu PHAN, Comportement thixotropie des pâtes de bétons auto-plaçants, (XXIVèmes Rencontres AUGC – Prix jeunes Chercheurs « René HOUPERT »), Grand Motte, 2006.
Liste des articles dans les journaux
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T.H. Phan and M. Chaouche
Rheology and stability of self-compacting concrete cement pastes
Appl. Rheol. 15:5 (2005) 336-343
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T.H.Phan, M.Chaouche, M. Moranville,
Influence of organic admixtures on the rheological bihaviour of cement pastes.
Elsevier Editorial System(tm) for Cement and Concrete Research, reseived 6 September 2005, accepted 29 May 2006
Annexe 1 : Les fiches techniques des matériaux utilisés
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La fiche technique du ciment CEM 52,5 du Teil :
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La fiche technique de l’agent de viscosité :
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La fiche technique du superplastifiant G27:
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La fiche technique du superplastifiant Optima 100:
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La fiche technique du superplastifiant Optima 175:
Annexe 2 : Quelque résultats complémentaires
Effet de l’agent de viscosité à l’état stationnaire :
 
Figure 1 : Viscosité en fonction du temps aux différentes vitesses de cisaillement de 0,1s-1 à 120s-1 (sansAV)
Figure 2:Viscosité en fonction du temps aux différentes vitesses de cisaillement de 0,1s-1 à 120s-1 (-20%AV)
Figure 3:Viscosité en fonction du temps aux différentes vitesses de cisaillement de 0,1s-1 à 120s-1 (+20%AV)
Figure 4:Viscosité en fonction du temps aux différentes vitesses de cisaillement de 0,1s-1 à 120s-1 (+40%AV)
Annexe 3 : Etalement des pâtes et des mortiers du BAP
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Etalement avec cône d’Abrams modifiée
L’essai d’étalement est un essai assez simple pour déterminer l’ouvrabilité du béton en mesurant le diamètre d’étalement de l’échantillon de béton après écoulement. Cet essai a bien montré une relation entre l’étalement de la galette avec le seuil de l’écoulement o. Mais la nature exactement de cette relation est encore discutée. Dans la littérature, plusieurs auteurs ont reportés la relation entre le seuil de l’écoulement et étalement de la galette comme Hu, Christensen [1].La plus récente, N.Roussel [2] a proposé une formulation assez convaincue entre la diamètre finale de la galette et le seuil d’écoulement en utilisant la théorie ”long wave approximation”. Cette théorie permet d’exprimer la variation de la pression au sein de l’échantillon avec la hauteur ou le rayon comme celle en fonction de la hauteur. Les intégrations successives mènent à exprimer la hauteur de l’échantillon en fonction du rayon. En effet, pour un large étalement, il faut tenir compte l’effet de la tension surfacielle. L’équation finale est :
où et V sont respectivement le densité et la volume de l’échantillon (ici, dans nôtre cas, on a = 2,4g/cm3 et V = 0,2135 l), R est le rayon final de la galette et est une constante liée à l’énergie de la vaporisation interfacielle de la phase liquide et l’angle d’humidité sur la plate.
Dans cette partie, on va étudier l’influence des adjuvants sur la capacité de l’ouvrabilité de la pâte de ciment avec essai d’étalement de cône d’Abrams. Ensuite, on va considérer l’influence de ces adjuvants sur le seuil de l’écoulement en comparaison des résultats de rhéomètre avec le seuil calculé d’après la formulation de N.Roussel.
Pour le superplastifiant, 5 pâtes avec le changement de dosage de superplastifiant ont été étudiés (PAP-40sp, PAP-20sp, PAP ref, PAP+20sp et PAP+40sp comme on a parlé dans la partie précédente).
Pour l’agent viscosant, 5 pâtes avec le changement de dosage de l’agent viscosant ont été étudiés : PAP-40av (0,6g Av/100g ciment), PAP-20av (0,8g Av/100g ciment), PAP ref (1g Av/100g ciment), PAP+20av (1,2g Av/100g ciment) et PAP+40av (1,4g Av/100g ciment).
Aaron et al. [3] a reporté que la relation l’étalement de la galette avec le seuil de l’écoulement est indépendante avec la taille et la géométrie du cône utilisée. Alors, dans cette étude, le cône qu’on a utilisé est le petit cône modifié de celle d’Abrams avec les dimensions comme suivant :
- Diamètre supérieur : 65 mm
- Diamètre inférieur : 105 mm
- Hauteur du cône : 30 mm
- Volume du cône : 0,2135 x 10-3 m3
 
FIG. A3 1 : Essai d’étalement avec cône d’Abrams
Nous avons effectué des essais d’étalement en suivant l’évolution du rayon de la galette en fonction du temps. Le mini-cône est soulevé verticalement en même temps que le chronomètre est déclenché, ce qui permet de mesurer le temps au bout duquel la galette atteint un rayon donné pour un temps donné.
2) Influence du dosage en superplastifiant
Résultat de l’écoulement des pâtes en changeant superplastifiant est présenté sur la figure suivante.
FIG. A3 2 : Effet du changement du SP sur l’ouvrabilité de la pâte
On trouve que plus on diminue le superplastifiant, plus la pâte s’écoule moins. Ce résultat est assez compatible avec les résultats qu’on a trouvés dans la partie avance. La viscosité de la pâte est une fonction décroissante avec le dosage du superplastifiant. Le superplastifiant permet réduire la viscosité et le seuil d’écoulement de la pâte.
FIG. A3 139 : Etalement des pâtes en changeant SP respectivement : PAP-40sp, PAP-20sp, PAP ref, PAP+20sp, PAP+40sp.
3) Influence du dosage en agent de viscosité
Résultat de l’écoulement des pâtes en changeant l’agent de viscosant est montré sur la figure au-dessous.
FIG. A3 4 : Effet du changement du AV sur l’ouvrabilité de la pâte
Comme on a discuté, l’agent viscosant modifie légèrement la viscosité de la pâte, donc l’ouvrabilité de la pâte semble similaire lors qu’on change le dosage de l’agent viscosant. Le seuil d’écoulement de la pâte est modifié faiblement.
Une corrélation du seuil de l’écoulement entre la mesure avec rhéomètre (τo Rhéo.) et le calcul d’après la formule de Roussel (τo Roussel.) est présentée dans le tableau :
Nous remarquons que les erreurs relatives sont très grandes. Il est possible d’avancer plusieurs raisons à ces écarts :
- Dans le calcul de Roussel on ne tient pas en compte des possibilités de ressuage des pâtes. Les observations expérimentales montrent que c’est souvent le cas.
- Le seuil de cisaillement dépend beaucoup de l’histoire de la pâte de ciment et du micromortier. Ainsi, l’état initial des pâtes n’est probablement pas le même entre les essais au rhéomètre et les essais d’étalement. Une question reste par ailleurs ouverte sur la répétitivité de l’essai d’étalement qui dépend aussi de la manière de préparer les mélanges.
Pourtant, il nous reste une question : pourquoi la pâte s’arrête à écouler ? Est qu’il y a un phénomène de séparation des phases dans le sens d’écoulement ? Pour répondre ces questions, on va observer des échantillons durcis des pâtes après étalement sous le micro optique électronique et mesurer la concentration des grains en fonction de rayon de la galette.
[1] G. Christensen (1991), modelling the flow of fresh concrete : The slum test. PhD thesis, Princeton University.
[2] N.Roussel, C. Stefani, R. Leroy (2005) ”From mini-cone test to Abrams cone test : measurement of cement-based materials yeild stress using slump tests”, Cement and Concrete research 35, pp.817-822.
[3] Aaron W.Saak, Hamlin M.Jennings, Surendra P.Shah (2004) ”A generalized approach for the determination of yield stress by slump and slump flow”, Cement and Concrete research 34, pp.363-371.
Annexe 4 : Ecrasement des mortiers du BAP
Fig1 : Influence de la vitesse d’écrasement sur la rhéologie des MBAPREF
Fig.2 : Effort d’écrasement fonction de la vitesse pour le MBAP -20%SP
Fig. 3 : Effort d’écrasement pour différentes vitesses MBAP +40%SP
Figure 5
Fig4 : Influence de la vitesse d’écrasement sur la rhéologie des MBA+20%SP
Fig. 5 : Influence de la vitesse d’écrasement sur la rhéologie des MBA-40%SP
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