Tesi: "Granulats de béton recyclés"

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Hadjieva-Zaharieva, Roumiana. "Durabilité des bétons à base de granulats recyclés". Artois, 1998. http://www.theses.fr/1998ARTO0205.

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Abstract (sommario):

Les granulats issus du recyclage des produits de démolition s'inscrivent dans le cadre des matériaux locaux de substitution, mais leur valorisation dans les bétons hydrauliques est actuellement freinée par le fait que les granulats recyclés sont considérés comme "granulats hors normes". On les suspecte d'avoir des conséquences néfastes sur la durabilité des bétons. Nous avons tenté d'évaluer les risques principaux de l'introduction des granulats recyclés dans les bétons, d'étudier les mécanismes intervenants et de détecter des paramètres pertinents de caractérisation de la durabilité des bétons à base de granulats recyclés. La caractérisation de ces granulats a permis de mettre en évidence qu'ils ne peuvent pas être considérés comme inertes et peuvent influencer le comportement du béton frais et celui du béton durci. Ils peuvent provoquer l'apparition de réactions pathologiques d'origine interne. Certaines précautions se sont révélées nécessaires. Les phénomènes de transport s'avèrent primordiaux pour les bétons à base de granulats recyclés compte tenu des rapports eau totale/ciment élevés : ils sont plus perméables en surface et en masse, absorbent une quantité d'eau plus importante et se carbonatent plus rapidement que les bétons naturels de contrôle. On peut donc penser que les bétons de granulats recyclés seront plus vulnérables à diverses agressions. Malgré tout, selon les seuils proposés dans la littérature, ils peuvent être qualifiés de qualité plutôt moyenne. Le comportement au gel des bétons élaborés uniquement à partir de granulats recyclés est assez médiocre, mais l'emploi des bétons à base de sable naturel et de gravillon recyclé dans des conditions de gel modéré est envisageable. Notre approche méthodologique a révélé que certaines méthodes de caractérisation des granulats et des bétons recyclés nécessitaient une adaptation. La plupart des méthodes "macroscopiques" d'évaluation de la durabilité des bétons ordinaires s'avèrent applicables, alors que l'approche microstructurale est difficilement réalisable, vue l'hétérogénéité importante de ce genre de matériaux. Mais,les méthodes de dégradation accélérée apparaissent comme un indicateur "global" de leur durabilité.

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Abriak, Yassine. "Valorisation des sédiments de dragage et des granulats de béton recyclés". Electronic Thesis or Diss., Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai, 2023. http://www.theses.fr/2023MTLD0004.

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Abstract (sommario):

Ces dernières années, l’extraction des matières premières a été considérable. En cause, l’augmentation des besoins mondiaux en matières premières ayant pour conséquence une diminution drastique de ces ressources non renouvelables. Parallèlement, d’une part selon l’ADEME (agence nationale de la transition écologique) 342 Mt de déchets sont produits par an dont 240 Mt provenant du BTP. D’autre part afin de maintenir les activités portuaires, maritimes et fluviales, 50 mm3 de sédiments sont dragués chaque année. La gestion à terre des sédiments est de plus en plus compliquée du fait de la saturation des espaces de stockage et de la présence de contaminants. Il est nécessaire de mettre en œuvre une stratégie nationale afin de préserver les matériaux de carrière et d’approvisionner au mieux notre territoire. Ainsi l’usage des granulats recyclés et des sédiments devient un impératif et peut constituer une ressource minérale qui peut permettre de limiter l’usage des ressources naturelles. L’objectif principal de ces travaux de thèse est la valorisation des sédiments et granulats de béton recyclés dans différentes application du génie civil. La première application vise la covalorisation des sédiments et des granulats recyclés en couche de forme. La seconde la valorisation des fines de béton recyclées en tant qu’addition minérale dans le ciment. Enfin la dernière la covalorsation des sédiments et du sable de béton recyclé dans le mortier en tant que substituant du sable
In the last years, the extraction of raw materials has been considerable. This is due to the increase in the world's need for raw materials, resulting in a drastic reduction in these non-renewable resources. At the same time, according to ADEME (Agence Nationale de la Transition Ecologique), 342 Mt of waste are produced every year, including 240 Mt from the construction industry. On the other hand, in order to maintain port, maritime and river activities, 50 Mm3 of sediment is dredged every year. Management of sediments on land is becoming more and more complicated due to the saturation of storage areas and the presence of contaminants. We need to implement a national strategy to preserve raw quarry materials and supply our territory as effectively as possible. The use of recycled aggregates and sediments is becoming an imperative and can provide a mineral resource that can help limit the use of natural resources. The main objective of this thesis work is the valorization of recycled sediments and concrete aggregates in various civil engineering applications. The first application is the covalorization of recycled sediments and aggregates in subgrades. The second is the valorization of recycled concrete fines as a mineral additive in cement. Finally, the covalorization of sediments and recycled concrete sand in mortar as a sand substitute

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Bentegri, Imane. "l'Effet des fibres organiques sur un béton fluide à base des granulats recyclés". Thesis, CY Cergy Paris Université, 2021. http://www.theses.fr/2021CYUN1016.

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Abstract (sommario):

Ce travail de recherche concerne l’étude de l’influence des fibres organiques sur le comportement du béton fluide à base de granulats naturels ou recyclés. La première partie s’attache à l’étude de l’effet des fibres sur le comportement du béton aux granulats naturels à l’état frais et durci. Pour atteindre cet objectif, quatre formulations de béton de référence (sans fibres, sans adjuvant et à base de granulats naturels), ainsi que 9 bétons fibrés sans et avec adjuvant ont été développés. Les formulations du béton validées dans cette partie ont été caractérisées à l’état frais (ouvrabilité, rhéologie et tribologie) ainsi qu’à l’état durci, en termes de résistances mécaniques à la compression et à la traction, module d’élasticité, porosité et perméabilité. Les résultats ont montré que l’introduction de fibres organiques de 19 mm de longueur à un dosage de 0,24 % en association avec l’adjuvant permet d’améliorer la résistance mécanique du béton tout en maintenant une bonne ouvrabilité.La deuxième partie de ce travail porte sur l’étude des bétons fibrés fabriqués à base de granulats recyclés, en se fondant sur la formulation optimale obtenue dans la partie précédente. De plus, l’effet de la méthode de préparation des granulats recyclés sur le comportement du béton frais et durci a été également évalué. En effet, deux méthodes de préparation des granulats recyclés ont été choisies, la méthode de saturation et la méthode de pré-humidification. Quant à leur valorisation dans le béton, trois taux de substitution massiques ont été étudiés, à savoir 30, 50 et 70 %. Pour toutes les formulations, les propriétés à l’état frais ainsi que les performances physiques et mécaniques ont été évaluées.Les résultats obtenus dans cette partie montrent que la méthode de préparation des granulats recyclés influe significativement sur les propriétés du béton ; ainsi, les granulats saturés ne montrent pas d’effet sur l’ouvrabilité, la rhéologie et la tribologie du béton mais ils diminuent sa résistance mécanique, contrairement aux granulats pré-humidifiés qui permettent de garder une bonne résistance mécanique mais diminuent l’ouvrabilité et influent négativement sur le comportement rhéologique et tribologique du béton. En ce qui concerne la valorisation des granulats recyclés, il a été montré que leur introduction induit une diminution de la résistance mécanique à court terme. Par ailleurs, à long terme, cette dernière est influencée par la méthode de préparation des granulats
This work concerns the influence of organic fibers on concrete based on natural and recycled aggregates. The first part of this study focuses on the effect of fibers on concrete behavior in the fresh and hardened state. To achieve this objective, four concrete formulations (without fiber, without superplasticizer and based on natural aggregates), as well as 9 fiber-reinforced concretes without and with superplasticizer have been developed. The concrete formulations were characterized in the fresh state (workability, rheology and tribology) and the hardened state in terms of compressive strength, modulus of elasticity, porosity and permeability. The results showed that the introduction of organic fibers of 19mm at a dosage of 0.24% in combination with the admixture improves the mechanical strength of concrete and maintains a good workability.The second part of this work deals with the study of fiber-reinforced concrete made with recycled aggregates. In addition, the effect of the recycled aggregate preparation method on the behavior of fresh and hardened concrete has been evaluated. In fact, two methods of preparing recycled aggregates were chosen, the saturation and the pre-humidification method. For recycled aggregates valorization, three volumetric substitution ratios were selected : 30, 50 and 70%. For all materials, the properties in the fresh state, the physical and mechanical properties in the hardened state were studied.The obtained results in this part show that the preparing method of the recycled aggregates influences significantly the properties of the concrete, hence the saturated aggregates do not show any effect on the workability, the rheology and the tribology of the concrete but reduces its mechanical resistance. Unlike pre-saturated aggregates, which maintained a good mechanical strength but reduce workability and have a negative influence on the rheological and tribological behavior of concrete. In regards of the recycled aggregates influence, it has been shown that their introduction induces a reduction in mechanical resistance in the short term. Moreover, in the long term, the latter is influenced by the method of preparation of the aggregates

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Quebaud, Mirian. "Caractérisation des granulats recyclés, étude de la composition et du comportement de bétons incluant ces granulats". Artois, 1996. http://www.theses.fr/1996ARTO0003.

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Abstract (sommario):

En France, actuellement, seule une faible partie des produits de démolition (10 à 15%) est recyclée sous forme de granulats ; les contraintes d'ordre économique, politique et écologique de ces dernières années ont rendu toutefois leur recyclage de plus en plus nécessaire. Comme pour la majorité des déchets valorisés, les granulats recyclés issus de produits de démolition trouvent essentiellement des débouchés dans le domaine routier, mais une meilleure connaissance du comportement des bétons incluant de tels granulats peut contribuer au développement de cette application. Lors de la fabrication des bétons, l'origine très particulière et hétérogène de ces granulats demande une étude portant sur la variation de leur comportement et de leurs caractéristiques. Les granulats recyclés élaborés industriellement, sont ainsi caractérisés et leur hétérogénéité est mise en évidence. Des bétons de résitance caractéristique égale à 25 MPa sont ensuite élaborés. Différentes compositions avec des pourcentages variables de granulats recyclés sont présentés. Le comportement du béton frais ainsi que les performances des bétons durcis sont évalués. Leur durabilité est caractérisée par des essais de perméabilité et des variations dimensionnelles. Les résultats obtenus montrent que malgré l'hétérogénéité des granulats recyclés, s'ils sont bien formulés, les bétons obtenus présentent, comme les bétons faits à partir de granulats naturels, des résitances mécaniques homogènes et croissantes en fonction du rapport Eau/Ciment utilisé.

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Nguyen, Vu Nam. "Valorisation de fines et granulats issus de bétons recyclés comme matériaux cimentaires : Enhancement of fine and aggregate issued from recycled concrete as cementitious materials". Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30058/document.

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Abstract (sommario):

La consommation de béton devient de plus en plus importante en raison d'une urbanisation accrue nécessitant la réhabilitation et la construction de bâtiments et d'infrastructures. Néanmoins, la production de béton qui doit accompagner le développement urbain entraîne des problèmes environnementaux relatifs à la préservation des ressources naturelles qui ne sont pas inépuisables. Malgré des efforts de recyclage, la plupart des matériaux recyclés sont généralement utilisés pour les travaux routiers ou de remblai. En s'inscrivant dans le Projet National Recybéton (PN), ce travail de thèse a pour objectif d'apprécier la valorisation du recyclage des matériaux issus des bétons déconstruits en les intégrant dans de nouveaux bétons. Deux types de matériaux recyclés sont étudiés, les fines qui sont produites en quantités importantes lors de la phase de concassage du béton d'ouvrage démoli, et les granulats (sable et gravillon) qui sont pour la plus grande part issus des granulats naturels initiaux. Le présent travail a donc pour mission de quantifier des propriétés des matériaux cimentaires aux différents états lors de l'utilisation de : * granulats recyclés dans le squelette granulaire, * fines de sable broyé (SBC) et de fines de dépoussiérage (FBC) en tant qu'additions minérales. La première partie est dédiée à l'étude de l'influence de l'état hydrique des granulats recyclés (sable et gravillon) sur l'évolution de la rhéologie du béton dans le temps, et à l'étude de leur incidence sur la résistance à la compression à 28 jours. Les résultats obtenus dans la limite du contexte expérimental nous permettent de suggérer des recommandations sur l'état hydrique initial des recyclés et sur leur taux d'incorporation dans le mélange de béton. La deuxième partie présente l'évaluation de la faisabilité d'utiliser des sables de bétons concassés et des fines de bétons concassés (récupérées industriellement) comme addition minérale dans les matériaux cimentaires. A partir des résultats obtenus, il est possible d'apprécier dans quelle mesure ces fines sont compatibles avec les matrices cimentaires aux états frais, durcissant et durci. La troisième partie propose une piste pour limiter le problème de la Réaction Alcali-Granulat (RAG) dans le béton de granulats recyclés. La stratégie est basée sur deux volets. La première insiste à vérifier l'applicabilité du fascicule de documentation FD P18-464 lors de l'utilisation de granulats recyclés. Le deuxième examine l'intérêt de l'utilisation des additions minérales pour limiter, voire empêcher la RAG
The concrete consumption has been becoming more and more important due to the increase of urbanization requiring the rehabilitation and the construction of buildings and infrastructure. Nevertheless, the concrete production that accompanies the urban development leads to many environmental problems related to the preservation of natural resources which are not inexhaustible. Despite of recycling efforts, most of recycled materials are typically used for road works or embankment. By participating in the French National Project Recybéton, this thesis aims to assess the enhancement of recycling materials issued from deconstructed concretes by incorporating them in new concrete design. Two types of recycled materials will be studied, the powder produced in large quantities during the crushing phase of demolished concrete, and the aggregates (sand and gravel) whose the most part issued from the initial natural aggregates. Therefore, research study aims to quantify the properties of cementitious materials in various states by the use of: • recycled aggregates in the granular skeleton, grinded recycled concrete sand and powder of dust removal as supplementary cementing materials. The first part is dedicated to the study of the influence of moisture states of recycled aggregates (sand and gravel) on the concrete's rheology evolution in time and the study of their impact on 28 days compressive strength. The results obtained within the limit of experimental context will allow suggesting recommendations on the initial moisture state of recycled aggregates and their incorporation's rate in the concrete mix. The second part presents the evaluation of the feasibility of using grinded recycled concrete sand and crushed concrete powder (industrially recovered) as supplementary cementing materials. From the results, it will be possible to assess the extent that these fines are compatible with cement matrix in the fresh state, hardening state and hardened state. The third part proposes a way to limit the problem of Alkali-Aggregate Reaction (AAR) in recycled concrete. The strategy is based on two methods. The first insists to verify the applicability of the FD P18-464 documentation when using recycled aggregates. The second examines the interest in the use of mineral additives to limit or even prevent the AAR

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Khoury, Eliane. "Maîtrise de l’eau efficace dans les bétons de granulats recyclés". Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai, 2018. http://www.theses.fr/2018MTLD0011/document.

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Abstract (sommario):

Constitués de plusieurs composants (granulats naturels et pâte de ciment adhérente), les GBR ne sont à l’heure actuelle pas utilisés largement dans la formulation de nouveaux bétons. Les propriétés médiocres des GBR compliquent considérablement la détermination de la quantité d’eau efficace dans le béton frais. Tout d’abord, une étude bibliographique va mettre en évidence la grande dispersion des résultats des essais de caractérisation des GBR et des propriétés des bétons recyclés à l’état frais et durci. Ensuite, une étude vise à analyser l’hétérogénéité des GBR et des granulats de béton concassé (GBC) par rapport à différents paramètres : aux impuretés granulaires, à la densité et à la teneur en pâte de ciment, au malaxage du béton parent, et au niveau de la capacité d’absorption d’eau des GBC en fonction de leur état de pré-humidification. Enfin, une dernière partie est destinée à améliorer la maîtrise de l’eau efficace réelle dans la fabrication du béton recyclé. La cinétique d’absorption des GBC dans une pâte de ciment est tout d’abord étudiée. Ensuite, l’évolution de l’eau efficace durant le malaxage de bétons à base de GBC est investiguée au moyen d’une méthode originale basée sur le suivi des courbes de puissance du malaxeur. Finalement, l’effet d’un malaxage sous vide relatif sur les propriétés des bétons à base de granulats naturels et des bétons à base de GBC est étudié
Composed of several components (natural aggregates and adherent cement paste), RCA are not widely recommended in new concrete formulations. Their poor properties considerably complicate the determination of the effective water in fresh concrete. In a first part, a bibliographic study will highlight the wide dispersion of the results of characterization tests of RCA and the properties of fresh and hardened recycled concrete. In a second part, the heterogeneity of RCA and crushed concrete aggregates (CCA) is studied according to different parameters: granular impurities, density, cement paste content, mixing of parent concrete, and water absorption capacity according to their pre-humidification. The third part consists of three experimental studies that intend to improve effective water control in the manufacture of recycled concrete. The absorption kinetics of CCA in a cement paste is first studied. Then, the evolution of effective water in fresh concrete during mixing is studied using an original method based on the power evolution of the mixer. Finally, the effect of vacuum mixing on the properties of ordinary and recycled concretes is investigated

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Laneyrie, Cléo. "Valorisation des déchets de chantiers du BTP : comportement à haute température des béton des granulats recyclés". Thesis, Cergy-Pontoise, 2014. http://www.theses.fr/2014CERG0707/document.

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Abstract (sommario):

Le béton est le deuxième matériau le plus consommé au monde après l'eau. Les professionnels de la construction, de plus en plus confrontés aux questions liées à la préservation de l'environnement, font face depuis quelques années à des difficultés d'approvisionnement en matière première. D'autre part, le secteur du bâtiment produit une quantité très importante de déchets, qui sont encore trop souvent déposés en installation de stockage. La valorisation de ces déchets devient un enjeu environnemental majeur. Leur réutilisation sous forme de granulats destinés à la fabrication de nouveaux bétons permettrait la préservation des ressources naturelles, mais également une limitation de la pollution par enfouissement.Le travail de doctorat présenté dans ce manuscrit a pour objectif d'améliorer la compréhension du comportement des bétons de granulats recyclés soumis à des températures élevées. En effet, lorsque le béton est soumis à des températures élevées, lors d'un incendie par exemple, le matériau subit de nombreuses altérations - dilatation des granulats, retrait de la pâte de ciment, augmentation de la pression de vapeur au sein du matériau, ou encore différentes contraintes thermiques qui peuvent conduire à des phénomènes de fissuration et d'écaillage. De par leur composition, les granulats recyclés présentent des caractéristiques différentes des granulats naturels qui peuvent influencer les caractéristiques physiques, mécaniques et thermiques du béton. Nous comprenons qu'il est primordial d'être en mesure d'anticiper le comportement du béton recyclé à haute température afin de permettre son utilisation dans le bâtiment.Les recherches présentées ici consistent en une approche expérimentale. Deux sortes de granulats recyclés sont testées, un « granulat recyclé de laboratoire » issu d'un béton naturel formulé, coulé et concassé au laboratoire, et un « granulat recyclé industriel » issu d'un chantier de démolition. Les bétons incorporant ces granulats sont formulés avec deux types de matrices cimentaires : une matrice ordinaire, avec un rapport E/C de 0.6 et une matrice hautes performances, avec un rapport E/C de 0.3. Les bétons sont soumis à des cycles de chauffage – refroidissement jusqu'à 150°C, 300°C, 450°C et 750°C, à vitesse lente afin d'assurer l'homogénéité de la température au sein des échantillons. A l'issue de chaque traitement thermique, l'évolution des propriétés thermiques, mécaniques et microstructurales est analysée. L'enjeu de ces travaux est également de comprendre l'interaction entre les granulats et les matrices de compacité variable, à température élevée
In the past decade, constructions sites have been growing more than ever, and the aggregate production and importation are not sufficient any more to cover the needs in construction materials. The goal set in France is to re-use 20 more Mt each year of waste as recycled material for building sites before 2020.The objective of this experimental study is to assess the high temperature behavior of ordinary and high performance concrete made with recycled coarse aggregates (RCA). Concrete behavior at high temperature -expansion of aggregates, withdrawal of cement paste, increase of vapor pressure, chemical transformations...- can lead to several phenomena such as spalling, and a dramatic loss of mechanical properties. As aggregates occupy a large volume of concrete, around 60-80%, they play a major role in the heat and mass transfer into concrete during fire. Recycled coarse aggregates (RCA) being different from natural coarse aggregates (NCA) in many ways – higher porosity, double interfacial transition zone – it is essential to study recycled aggregate concrete behavior when submitted to high temperature.Two types of recycled coarse aggregates are used. An industrial one, obtained from a building demolition site and a laboratory one was obtained from a parent concrete (PC) mixed, cast and crushed in the laboratory. From both recycled aggregates, normal concrete (w/c = 0.6) and high performance concrete (w/c = 0.3) are cast. The four recycled concretes are compared to reference concretes, with the same formulation, made with silico-calcereous coarse natural aggregates. Concretes cylinders are subjected to heating/cooling cycles, up to 150, 300, 450 or 750°C. The heating rate is 0.5°C/min, and is followed by a 2 hours stage once the target temperature is reached, to insure an homogeneous temperature inside the cylinder. Cracks of concrete specimen are observed by optical microscopy, then their residual mechanical performances are measured (compressive strength, splitting tensile strength and dynamic young modulus). Their thermal behavior (conductivity, diffusivity, specific heat, thermal gradient during heating), and the evolution of their microstructure (loss of weight, porosity) are also studied.The study is completed with a Life Cycle Analysis were the life cycle of 1m3 of concrete is studied according three options. A scenario without recycling, a scenario were demolition waste are recycled into aggregates in-situ, a scenario were demolition waste are recycled into aggregates and transported to another construction site

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Peña, Torres Pablo. "Modélisation du comportement à long terme des bétons de granulats recyclés". Thesis, CY Cergy Paris Université, 2020. http://www.theses.fr/2020CYUN1072.

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Abstract (sommario):

Le secteur de la construction, a généré en France 246 millions de tonnes de déchets. Ces déchets sont composés en quasi-totalité de déchets inertes ne présentant pas de danger pour la santé humaine et l’environnement. La valorisation de ces déchets permet de limiter l’extraction des ressources vierges et de réduire, par conséquent, l’émission des gaz à effet de serre. L’utilisation des granulats recyclés permet la préservation des ressources naturelles, la réduction du cout de transport et par conséquent la réduction de la consommation d’énergie et des émissions de gaz à effet de serre, une mise en œuvre rapide, et enfin la réduction des quantités de matériaux mis en décharge.Dans le cadre de l’ANR ECOREB, et plus particulièrement au niveau de la thèse de Minh-Duc Nguyen, des outils de connaissances et de simulation du comportement des bétons recyclés ont été développés. La validité des relations analytiques développées pour prédire les propriétés mécaniques du béton des granulats naturels en vue de leur utilisation pour le béton des granulats recyclés a été révisée et les modifications appropriées ont été proposées afin de tenir compte de la présence des granulats recyclés. Néanmoins, le comportement du fluage en compression sous plusieurs niveaux de chargement et à différents âges n’a pas été étudié au même niveau que le comportement mécanique en compression, en traction, et à la rupture. De plus, l’applicabilité des modèles analytiques proposés dans les normes de dimensionnement n’a pas été vérifiée.L’objectif du présent travail de recherche est d’étudier l’effet des granulats recyclés sur le comportement du béton à long terme et d’enrichir les modèles prédictifs proposés par les normes par l’introduction de paramètres pertinents qui tiennent compte de l’effet de l’incorporation des granulats recyclés sur le comportement différé.Cette étude présente une analyse des données disponibles dans la littérature sur l’aptitude des normes du dimensionnement à prédire le comportement du fluage des bétons des granulats naturels et recyclés. La comparaison entre les valeurs expérimentales et prédites montre une dispersion significative en termes de coefficient de fluage. Néanmoins, l’EC2 reste la norme la plus appropriée pour estimer le fluage tant pour les bétons naturels que pour les bétons recyclés par rapport à l’ACI et à la fib MC2010. Pour cette raison, l’EC2 a été choisie comme modèle de référence pour proposer les modifications appropriées.En se basant sur l’expression générale qui donne le coefficient du fluage, le coefficient du fluage conventionne et la puissance de la fonction du vieillissement, ainsi que le coefficient en fonction de l’humidité relative ont été identifiés pour le béton des granulats naturels d’abord par une approche d’optimisation. L’analyse des résultats a montré des valeurs différentes par rapport aux valeurs des normes existent. Par ailleurs, une nouvelle expression du coefficient de fluage a été proposée par le modèle EC2 ainsi que par l’ACI, les quelles on l’a appelé modèles modifiés. Avec toutes ces modifications, la corrélation entre les valeurs expérimentales et prédites est améliorée pour les deux modèles EC2 et ACI.Afin de considérer la présence des granulats recyclés dans le béton, a été introduite dans les expressions modifiées le taux de remplacement équivalent, qui représente la masse des granulats recyclés par rapport à la masse du squelette granulaire. Un modèle rhéologique basé sur le modèle de Kevin-Voigt a été également développé dans le cadre de ce travail.Pour la modélisation de la déformation de fluage du béton avec des granulats recycles, on a utilisé les logiciels ABAQUS et ANSYS lequel utilise des coefficients de Prony pour définir le comportement viscoélastique du matériau
The construction sector in France generated 246 million tonnes of waste. Almost all of this waste is inert waste that does not pose a danger to human health and the environment. The recovery of this waste makes it possible to limit the extraction of virgin resources and, consequently, to reduce the emission of greenhouse gases. The use of recycled aggregates allows the preservation of natural resources, the reduction of transport costs and therefore the reduction of energy consumption and greenhouse gas emissions, rapid implementation, and finally reduction quantities of materials landfilled.As part of the ANR ECOREB, and more particularly at the level of Minh-Duc Nguyen's thesis, tools for knowledge and simulation of the behavior of recycled concrete have been developed. The validity of the analytical relationships developed to predict the mechanical properties of natural aggregate concrete for use in recycled aggregate concrete has been revised and appropriate modifications have been proposed to take into account the presence of recycled aggregates. However, the behavior of creep in compression under several loading levels and at different ages has not been studied at the same level as the mechanical behavior in compression, tension, and failure. In addition, the applicability of the analytical models proposed in the design standards has not been verified.The objective of this research work is to study the effect of recycled aggregates on the long-term behavior of concrete and to enrich the predictive models proposed by the standards by introducing relevant parameters that take into account the effect of the incorporation of recycled aggregates on delayed behavior.This study presents an analysis of the data available in the literature on the ability of design standards to predict the creep behavior of concrete from natural and recycled aggregates. The comparison between the experimental and predicted values shows a significant dispersion in terms of creep coefficient. Nevertheless, EC2 remains the most appropriate standard for estimating creep for both natural and recycled concrete compared to ACI and MC2010 fib. For this reason, the EC2 was chosen as the reference model to propose the appropriate modifications.Based on the general expression which gives the creep coefficient, the creep coefficient conventional and the power of the aging function, as well as the coefficient according to the relative humidity have been identified for the concrete of natural aggregates first by an optimization approach. Analysis of the results showed different values compared to the values of the existing standards. Furthermore, a new expression for the creep coefficient has been proposed by the EC2 model as well as by the ACI, which has been called modified models. With all these modifications, the correlation between the experimental and predicted values is improved for both models EC2 and ACI.In order to consider the presence of recycled aggregates in the concrete, the equivalent replacement rate was introduced in the modified expressions, which represents the mass of the recycled aggregates compared to the mass of the granular skeleton. A rheological model based on the Kevin-Voigt model was also developed as part of this work.For the modeling of the creep deformation of concrete with recycled aggregates, software ABAQUS and ANSYS was used which uses Prony coefficients to define the viscoelastic behavior of the material

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Nguyen, Minh Duc. "Performances mécaniques des bétons incorporant des granulats recyclés et applicabilité des normes de dimensionnement". Thesis, Cergy-Pontoise, 2017. http://www.theses.fr/2017CERG0912.

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Abstract (sommario):

Ce travail se situe dans le cadre du projet ANR VBD ECOREB qui œuvre avec le projet national PN RECYBETON à la levée des verrous technologiques propres à l’utilisation des granulats recyclés en vue de la formulation des bétons de structure.Pour cette étude six bétons de granulats recyclés correspondant à deux classes de résistance C25/30 et C35/40 et à une classe de consistance S4 sont élaborés. Ces formulations, définies dans le cadre du PN RECYBETON, sont conçues à partir de deux formulations de référence en substituant partiellement ou complètement les granulats naturels par des matériaux issus du recyclage des bétons. Un programme expérimental a été réalisé pour déterminer les propriétés du béton à l’état frais et à l’état durci. Les résultats des essais mécaniques montrent que pour la même classe de résistance à la compression, l’incorporation des granulats recyclés dans le béton induit une diminution de la résistance à la traction et du module d'élasticité .aussi bien qu’une augmentation de la déformation au pic et de la déformation ultime. Sous compression cyclique du type charge-décharge, l’endommagement au pic de contrainte augmente lorsque le taux de substitution est important alors que la vitesse d’endommagement devient plus faible. La campagne d’essais du fluage menée sur des poutres chargées en flexion trois points indique que la cinétique du fluage est influencée par la présence des granulats recyclés et elle est d’autant plus accélérée que le taux de remplacement est important.Les résultats expérimentaux de cette étude ainsi qu’un nombre important des résultats rapportés dans les références bibliographiques ont permis d’évaluer la validité des relations analytiques développées pour prédire les propriétés mécaniques du béton des granulats naturels en vue de leur utilisation pour le béton des granulats recyclés. On montre que ces expressions nécessitent la connaissance de la résistance moyenne à la compression, fcm aussi bien qu’un coefficient qui tient compte de l’effet des granulats recyclés. La comparaison entre les courbes contrainte-déformation obtenues dans le cadre de cette thèse et certains modèles montre, qu’avec les modifications proposées, ils décrivent d’une manière satisfaisante le comportement jusqu’à la rupture
This work is part of the ANR VBD ECOREB which aims with the project PN RECYBETON to remove the technological locks for the use of recycled aggregates for the formulation of structural concretes.For this study, six concretes of recycled aggregates corresponding to two classes of compressive strength C25 / 30 and C35 / 40 and S4 class of workability are developed. These mixtures, defined in the framework of the PN RECYBETON, are derived from two reference formulations by substituting partially or completely the natural aggregates with materials resulting from the recycling of concretes. An experimental program was carried out to determine the properties of concrete in fresh state and hardened state. The results of mechanical tests show that for the same class of compressive strength, the incorporation of recycled aggregates into the concrete induces a decrease in the tensile strength and the elastic modulus as well as an increase in the peak and ultimate strains. Under loading-unloading compression, the damage at the peak stress increases when the substitution rate is high while the damage rate becomes lower The creep tests carried out on beams loaded under three-point bending indicate that creep kinetics are influenced by the presence of recycled aggregates and is accelerated as the replacement rate is important.The experimental results of the present study together with an extensive number of results reported in the literature have allowed evaluating the current relationships used for predicting mechanical properties of recycled concrete aggregates (RAC). The validity of many analytical expressions of the stress-strain relationship has been also studied and the effect of replacement ratio was taken into account. It was pointed out that design codes relationships dedicated to assess the mechanical properties and the stress-strain compressive curve of natural aggregates concretes (NAC) are not adequate to predict the behavior of recycled aggregates concrete (RAC). It is established that these properties are related to fcm and to a parameter, which takes into account the effect of the recycled aggregates. The comparison between the stress-strain curves obtained in this thesis and some models shows that, with the proposed modifications, these models satisfactorily describe the behavior up to failure

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Martinez, Hernandez Heriberto. "Amélioration de granulats de béton recyclé par bioprécipitation". Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2022. http://www.theses.fr/2022ECDN0009.

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Abstract (sommario):

Les granulats de béton recyclé (GBR) contiennent, de par leur origine, de la pâte de ciment résiduelle qui leur confère une forte porosité et des performances modérées. La porosité conduit à une absorption d’eau forte. C’est une difficulté importante sur le plan industriel car elle complique l’ajustement de l’eau dans les bétons qui permet de maitriser leur ouvrabilité en production. Le processus de fabrication des GBR conduit à avoir plus de pâte dans les particules les plus fines et donc plus d’absorption. En conséquence, si aujourd’hui l’industrie recycle relativement bien les gravillons de GBR dans les bétons, elle utilise peu les sables de GBR, du fait de leur plus grande porosité. Or, lors de la fabrication des GBR, on obtient environ 50 % de sables et 50 % de gravillons. En conséquence, la porosité des sables de GBR est un frein à l’économie circulaire du béton. Un certain nombre de techniques ont été proposées pour éliminer ou améliorer la pâte de ciment résiduelle mais elles posent des problèmes de coût. La carbonatation naturelle des GBR par le CO2 atmosphérique contribue à diminuer leur absorptiond’eau en obstruant leur porosité, mais c’est une réaction qui dure plusieurs mois. Des recherches sont en cours pour faire de la carbonatation accélérée (en concentrant le CO2 par exemple) à l’échelle industrielle.Le présent travail explore une idée alternative quiconsiste à former en quelques jours, à l’aide debactéries biocalcifiantes, une gangue de CaCO3 autourdes GBR et surtout de la partie sableuse, afin de limiterl’accès de l’eau à leur porosité.Dans un premier temps,des bactéries candidates non pathogènes ont étéidentifiées, sélectionnées, adaptées au milieu alcalin desGBR, puis nous avons vérifié leur aptitude à produire duCaCO3. Dans un second temps, nous avons déterminéles conditions qui favorisent une croissance des bactéries et une production de CaCO3 homogènes sur la surface de milieux gélosés modèles. L’homogénéité est en effet une condition sine qua non pour obtenir une bonne étanchéité à l’eau. Nous avons ainsi confirmé l’intérêt de sélectionner des bactéries capables de produire du biofilm. Enfin, les procédés développés ont été appliqués à des disques de mortier modèles facilitant les observations visuelles. Les résultats préliminaires confirment qu’il est possible de faire baisser l’absorption de ces mortiers de façon notable à l’échéance d’un mois. Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour confirmer ces résultats encourageants sur sable de GBR
Recycled concrete aggregates (RCA) contain, due to their origin, residual cement paste which gives them high porosity and moderate performance. The porosity leads to a strong water absorption. This is a major difficulty on the industrial level because it complicates the adjustment of water in concrete batches, which allows to control their workability in production. The RCA manufacturing process results in having more paste in the finer particles and therefore more absorption. As a result, while the industry today recycles coarse RCA into concrete relatively well, it uses small amounts of RCA sand because of their greater porosity. Yet, during the manufacture of RCA, about 50% sand and 50% coarse aggregates are obtained. Consequently, the porosity of RCA sand hinders the circular economy of concrete. A number of techniques have been proposed for removing or improving the residual cement paste, but they are expensive. The natural carbonation of RCA by atmospheric CO2 helps with decreasing their water absorption by obstructing their porosity, but this is a several month reaction. Research is ongoing to make accelerated carbonation (by concentrating CO2, for example) on an industrial scale. The present work explores an alternative idea, which consists in forming in a few days, using biocalcifying bacteria, a matrix of CaCO3 around the RCA and especially the sand part, in order to limit the access of water to their porosity. First, candidate non-pathogenic bacteria were identified, selected, adapted to the alkaline medium of RCA, then we checked their ability to produce CaCO3. In a second step, we detemined the conditions, which favor uniform bacterial colonization and production of CaCO3 on the surface of model agar media. Homogeneity is indeed mandatory to obtain good water tightness. We thus confirmed the value of selecting bacteria capable of producing biofilm. Finally, the methods developed were applied to model mortar disks facilitating visual observations. Preliminary results confirm that it is possible to significantly lower the absorption of these mortars within one month. Further work is needed to confirm these encouraging results on sand part of RCA

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Adessina, Ayodele. "Caractérisation expérimentale et modélisation multi-échelle des propriétés mécaniques et de durabilité des bétons à base de granulats recyclés". Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1100/document.

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Abstract (sommario):

Ce travail de thèse combine des approches expérimentales et théoriques visant à caractériser les propriétés mécaniques et de durabilité des bétons à base de granulats recyclés. La première partie est consacrée à la quantification de l'effet des granulats recyclés sur les propriétés mécaniques et de durabilité de ces bétons. Les résultats montrent que les propriétés mécaniques et de durabilité des bétons à base de granulats recyclés sont sensibles non seulement aux propriétés physiques des granulats recyclés mais aussi à leur quantité au sein de la microstructure. Par ailleurs, une caractérisation des propriétés mécaniques locales grâce aux essais de nano indentation et micro indentation a aussi été entreprise; ce qui a permis d'avoir accès aux propriétés mécaniques des phases telles que les zones d'interface ou encore l'ancien mortier. La deuxième partie est une approche consacrée à l'établissement des modèles multi-échelles en mesure de rendre compte des propriétés macroscopiques (mécanique et de diffusion) des bétons à base de granulats de démolition en tirant profit des informations recueillies sur la microstructure (observation au microscope, nano et micro indentation,...). Une prise en compte du caractère complexe des granulats recyclés a aussi été abordée dans ce développement théorique. Enfin, une comparaison des résultats des modèles avec ceux expérimentaux est présentée puis discutée dans ce travail
This thesis combines experimental and theoretical approaches to characterize the mechanical and durability properties of recycled aggregate concretes (RAC). The first part of the work is devoted to the quantification of the impact of recycled concrete aggregates on the mechanical and durability properties of RAC. The results show that mechanical and durability properties of recycled aggregate concretes depend not only on the physical properties of recycled concrete aggregates but also on their quantity in the microstructure. Furthermore, statistical indentation technique is used to capture the local mechanical properties of phases in the microstructure of RAC such as the interfacial transition zones and the attached mortar. The second part of this study deals with the multi-scale modeling of the mechanical and the durability properties of RAC. The main purpose of this theoretical work is to establish models capable to predict the macroscopic behaviour based on the available information on the microstructure (obtained by optical microscopy or through indentation technique). The established models take into account the complex structure of the recycled concrete aggregates. Finally, the results of the models are compared with experimental data for discussion

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S, Bastien Mari-Jo. "Valorisation des granulats de béton recyclé et des granulats de verre recyclé dans les pavages industriels en béton compacté au rouleau". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/8799.

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Abstract (sommario):

Au Québec, des milliers de tonnes de résidus de béton sont issus de la démolition des infrastructures et des milliers de tonnes de verre sont récupérés annuellement. Seulement près de la moitié de ces résidus sont réutilisés. La pression pour trouver des applications potentielles permettant une réutilisation optimale de ces résidus de démolition est grandissante. Dans un contexte de développement durable, la ville de Montréal a comme défi de réutiliser tous les matériaux de démolition qu’elle génère et tout le verre qu’elle récupère. Ce projet de recherche, financé par la ville de Montréal, s’inscrit donc dans une perspective de valorisation des matériaux recyclés et de développement de matériaux innovants et durables. L’objectif de cette étude de recherche est d’étudier et d’évaluer les divers potentiels d’application des granulats de béton recyclé et des granulats de verre recyclé dans les bétons compactés au rouleau. Le programme d’essais réalisé dans le cadre de cette étude comporte quatre phases. Dans un premier temps, des essais réalisés sur les matériaux recyclés ont permis de mieux les caractériser afin de formuler des mélanges de BCR optimaux. Par la suite, les propriétés à l’état frais et les propriétés mécaniques des BCR ont été réalisées en laboratoire. L’analyse de ces propriétés a permis de déterminer un taux de remplacement optimal. Ce taux de remplacement a été utilisé afin d’évaluer l’impact sur la durabilité des mélanges. Finalement, des analyses sommaires ont été réalisées afin de démontrer l’impact économique et environnemental d’un remplacement granulaire par des MR-2 dans les BCR. Les travaux de recherches ont montré qu’un remplacement granulaire par des matériaux recyclés affecte les propriétés à l’état frais, les propriétés mécaniques et la durabilité des BCR. Il a été montré qu’un taux de remplacement de ± 40 % dans le cas des granulats de béton recyclé et de ± 25 % dans le cas des granulats de verre recyclés permet d’obtenir un BCR présentant des propriétés satisfaisantes. Finalement, des analyses sommaires démontrent que l’utilisation de matériaux recyclés dans les BCR est profitable tant en matière économique et qu’en matière environnementale.

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Omary, Safiullah. "Effet de l'incorporation des granulats recyclés sur le comportement et la durabilité vis-à-vis du gel-dégel des bétons". Thesis, Cergy-Pontoise, 2017. http://www.theses.fr/2017CERG0871.

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Abstract (sommario):

Ce travail de recherches se situe dans le cadre de l’ANR VBD2012-ECO-construction par le Recyclage du Béton (ECOREB). Il vise à lever certains verrous scientifiques afin de rendre possible l’utilisation des granulats issus de la démolition/déconstruction pour élaborer de nouveaux bétons pour le bâtiment. L’ANR ECOREB est en relation avec le PN RECYBETON. Les deux projets interagissent fortement.Cette étude a pour objectif d’évaluer la durabilité des bétons recyclés vis-à-vis du gel/dégel modéré sans sels de déverglaçage. Les bétons ont été élaborés en faisant varier : le taux d’incorporation des granulats recyclés (GR) l’état de saturation des gravillons tout en maintenant la même classe de consistance S4 et la classe de résistance de type C35/45. Un agent entraîneur d’air a été introduit afin d’obtenir des bétons conformes à l’EN 206-1 avec deux teneurs en air occlus 4% et 6%.Dans un premier temps, les propriétés physiques et mécaniques des granulats recyclés (GR) ont été étudiées et comparées à celles des granulats naturels (GN). Les GR manifestent une capacité d’absorption d’eau dix fois supérieure à celle des GN, une résistance mécanique deux fois inférieure et une résistance au gel deux fois inférieure. Cependant ils sont classés non gélifs de catégorie Fdéclaré.. Les faibles propriétés des GR comparées à celles des GN s’expliquent par la présence de l’ancienne pâte de ciment qui entoure les grains originaux et qui est caractérisée par une forte porosité et par un fort réseau de fissures connecté créé lors du concassage du béton parent.Les propriétés physiques (porosité et coefficient d’absorption d’eau) de transfert (conductivité thermique, résistivité électrique et perméabilité) et mécaniques sont fortement impactées par l’incorporation des granulats recyclés de part l’augmentation de la porosité capillaire essentiellement et du réseau des fissures présentes dans les gravillons recyclés. Les relations établies entre les propriétés mécaniques et les propriétés physiques et de transfert ont été établies. L’applicabilité des Euro codes égalementLes formulations avec un taux d’air occlus de 4% sont de classe C30/37 pour tous les taux d’incorporations alors qu’une diminution notable des résistances mécaniques à la compression est observée pour un taux d’air occlus de 6% : le béton de référence devient de classe C16/20. L’incorporation des GR affecte la résistance au gel/dégel des bétons. En utilisant les indicateurs préconisés par la norme NFP 424, le béton sans agent entraineur d’air atteint les critères recommandés au 75ème cycle lorsqu’il est élaboré avec 100% de GR et au 125ème cycle quand seuls les GN sont utilisés. L’entraineur d’air améliore la tenue au gel des bétons. Nous remarquons que les bétons C35/45 30R-30R (30% en volume d’incorporation) avec 4% d’air entrainé présentent le comportement ressemblant à celui du béton référence et respecte les critères de la résistance préconisé par la norme NF P 18-424 et l’EN 206-1.Ce travail a permis également de mettre en place d’autre indicateurs performantielles pour estimer la résistance au gel/dégel des bétons à granulats recyclés
Development in many sectors has negative environmental effects. In construction sector, there are millions of tonnes of construction and demolition waste (CDW) every year. This CDW has a significant damage on the environment and may endanger its sustainability. To find a conceivable solution for CDW and to preserve the natural resources, particularly the non-renewable ones, worldwide researches on recycled aggregates have been increased in order to investigate their revalorization possibilities in concretes.As many developed countries, France also has introduced legislations and strategies to reduce the environmental effects of CDW. Corresponding to problem of CDW, there are two national project called PN-RECYBETON and ANR VBD2012-ECOREB that deal with how to provide concretes for building field using aggregates provided from CDW.This work aims to determine the durability of recycled aggregate concrete by freeze/thaw cycles. Four types of concrete were prepared by varying the replacement ratio of natural aggregates (NA) by recycled one (RA). The volumetric substitutions rates are respectively 0%, 33%, 55% and 100%, while the concretes mix design were adjusted in order to achieve the same consistency class of S4. Furthermore, we also studied the durability of these concretes varying the air content through an air entraining agent.After characterization of physical and mechanical properties of NA and RA, we found that the water absorption capacity of RA is 10 times greater than that of NA due to a low density. Moreover, the RA presents poor mechanical résistance by LA, MDE and freezing action.These poor performances of RA can be explained by the existence of pores and crack in old cement paste that provided during production process. The microstructure of RA was analyzed by SEM.Regarding to the influence of RA in mix design, with total substitution the density of hardened decrease 17% while the porosity become two times greater than those of natural concrete.In addition, the mechanical properties of studied concretes mix design decreases through the incorporation of RA. Regarding to the transfer properties, the gas permeability of the concrete 100% substitution is 2 times higher than that of reference one. On the other hand, the electric resistivity decreases with increasing of RA content.The Air-Entraining agent has a significant effect on the compressive and the splitting tensile strengths. It is observed that with 6% of air content the mentioned mechanical properties decrease drastically (a diminution higher than 50%). The increase of RAC content in the mixtures decreases their freezing/thawing resistance.The introduction of Air-Entraining agent improves the freezing/thawing resistance of concrete. The air-entrained concrete with 50% and 100% of RA present the poor performance than that of reference concrete via the studied durability indicators. Moreover, the air-entrained concrete C35/45 30R-30R with 4% and 6% of air content show the similar performance as air-entrained control concrete

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Bouarroudj, Mohamed ElKarim. "Utilisation de matériaux naturels modèles pour la formulation de mortier contenant des sables et des fines de granulats recyclés". Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai, 2019. http://www.theses.fr/2019MTLD0016.

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Abstract (sommario):

Les granulats de béton recyclé (GBR) ne sont pas suffisamment utilisés dans le secteur de la construction, principalement en raison de leur grande capacité d’absorption d’eau. Ces matériaux sont en effet composés de granulats naturels concassés et de pâte de ciment durcie adhérente qui possède une forte porosité. La première partie de ce travail de recherche s’intéresse à la valorisation des GBR de dimensions inférieures à 4 mm (sables recyclés) dans une formulation de mortier. Les comportements à l’état frais et durci de mortiers fabriqués soit avec un sable recyclé soit avec un sable naturel modèle sont comparés. Le sable naturel modèle est conçu dans le but d’obtenir des caractéristiques physiques proches de celles du sable recyclé. Cette démarche permet de mettre en évidence l’influence de la substitution d’un sable naturel par un sable recyclé de caractéristiques voisines. La seconde partie de ce travail consiste à trouver une piste de valorisation pour les particules de GBR inférieures à 125 µm. L’objectif est ici d’utiliser la poudre issue du broyage de GBR comme addition minérale. Un travail de caractérisation de la poudre recyclée permet de mettre en évidence que la fine recyclée reste poreuse après broyage. Un modèle théorique et une méthodologie expérimentale permettant d’estimer cette porosité sont développés. Enfin, des mortiers fabriqués avec un filler calcaire et une fine recyclée sont comparés, les résultats montrent que la fine recyclée peut être utilisée comme addition minérale
Recycled concrete aggregates (RCA) are not enough used in the construction sector, mainly because of their high water absorption capacity. These fine particles are composed of crushed natural aggregate and adherent hardened cement paste. The first part of this work consists in valuing particles smaller than 4 mm of an RCA in a mortar composition. Thus, the fresh and hardened behavior of mortar performed with recycled fine aggregate and model natural aggregate have been compared. The natural model fine aggregate has been performed to have an equivalent physical characteristics with the recycled one. This approach helped to understand the hardened behavior of the mortar made with recycled fine aggregate. The second part of this work consists in finding a recovery track for particles smaller than 125 μm of RCA, the goal is to use them as mineral addition. A characterization work show that the recycled powder is porous, thus a theoretical model and an experimental methodology allowing to estimate this porosity are developed. Finally, a comparison between mortar made with a limestone powder, and a recycled powder are compared. The results show that the recycled powder can be used as mineral additive in mortar composition

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Deodonne, Kunwufine. "Etudes des caractéristiques physico-chimiques de bétons de granulats recyclés et de leur impact environnemental". Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAD013/document.

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Abstract (sommario):

La valorisation de déchets de démolition en tant que granulats à béton présente un double objectif de préservation des ressources naturelles et de désengorgement des sites de stockage. Les granulats recyclés de béton présentent la particularité de contenir du mortier résiduel qui influence certaines de leurs propriétés et, par voie de conséquence, celles des bétons dans lesquels ils sont utilisés. Cette thèse a pour but de développer l’utilisation de bétons de granulats recyclés en remplacement total des matériaux naturels. Elle a été réalisée en partenariat industriel avec l’entreprise CHRYSO.Une étude approfondie des propriétés des granulats recyclés de béton sur plusieurs lots (plateforme industrielle et laboratoire) a conduit à l’identification puis à l’analyse des spécificités de ces matériaux comparés aux matériaux naturels. La validité des protocoles expérimentaux a été testée, et de nouveaux protocoles ont été proposés axés sur ces spécificités. Les granulats recyclés présentent une absorption plus élevée, une résistance à l’abrasion plus faible, une distribution granulaire plus étalée et une circularité moindre que les granulats naturels. La granulométrie, la proportion d’éléments fins et l’absorption d’eau des sables recyclés sont des caractéristiques dépendantes d’une part, du prélèvement des granulats recyclés et d’autre part, de la robustesse des protocoles expérimentaux. Une réactivité des éléments fins a été démontrée pour les lots issus de laboratoire, mais son influence sur les propriétés des bétons peut être considérée de second ordre lorsque les éléments fins sont constitutifs du sable. Enfin, l’absorption et la morphologie des granulats recyclés sont dépendantes de la classe granulaire étudiée. Des corrélations entre les propriétés morphologiques/géométriques et l’absorption ont été démontrées. A l’issue de l’analyse de ces propriétés, des corrections ou adaptations aux modèles prévisionnels de performances ont été proposées. La faisabilité de réalisation de bétons de granulats recyclés de béton avec remplacement total des matériaux naturels (BGRB à 100%) a ensuite été démontrée. Pour de tels matériaux, la conservation des éléments fins inférieurs à 63μm est conseillée car nécessaire à l’obtention d’un squelette granulaire correct.Afin de compenser la perte d’ouvrabilité et de résistance mécanique observée avec l’utilisation des granulats recyclés de bétons, une recherche d’adjuvant a été menée et a conduit au choix de superplastifiants de la famille des polycarboxylates. Les interprétations proposées permettent de mieux comprendre la formulation des bétons de granulats recyclés de béton et des mortiers de bétons équivalents (MBE). Ainsi, la complexité des cinétiques d’absorption et de désorption d’eau conduit à une discussion autour de la notion d’eau efficace ; la différence de morphologie des granulats recyclés implique une correction du squelette granulaire ; enfin la fragilité des granulats recyclés à l’abrasion pose la question de sa prise en compte dans la détermination du squelette granulaire optimal.Enfin, une analyse comparative des impacts environnementaux des bétons de granulats recyclés de bétons ouvre des perspectives intéressantes
Promoting the use of demolition waste as recycled aggregates presents a double objective: first to preserve natural resources and secondly to relieve storage site. In regards to natural aggregates, recycled aggregates contain mortar that influences theirs properties and those of concrete in which they are used. The objective of this thesis is to develop the use of 100 % recycled aggregates in concrete. This study was realised in patnership with the company CHYRSO. Properties of recycled concrete aggregates collected from several sources were studied to identify and analyse their specificities ; results were compared to natural ones. Normalised methods were modified in order to be applied on recycled aggregates and new methods were also proposed. Recycled aggregates present higher water absorption, lower mechanical strength, spreader granular distribution and a less circular shape compared to natural aggregates. The granulometry of recycled sand, fines content and the water absorption are properties that depend on the sampling and the robustness of protocols used. A reactivity of fines obtained from materials made at the laboratory have been established, meanwhile their influence on concrete properties is considered as minor. Finally, the absorption and morphology of recycled aggregate depend on the granular fraction. Correlation between morphological and mechanical properties with water absorption have been demonstrated. After analysing these properties, correction were proposed on mechanical performance forecasting models. It was also shown that the use of fines in recycled aggregate concretes provides better mechanical properties. For such materials, keeping aggregates less than 63μm is advisable because it provides correct granular skeletton. In order to balance the loss of workability and mechanical strength observed with the use of recycled aggregates, studies were carried with several superplasticisers. Polycarboxylates were identified as appropriate superplasticisers. Interpretations facilitate understanding of concrete formulation and concrete equivalent mortar formulation made with recycled aggregates. Thus, the complexity of absorption and desorption kinectics lead to a discusion around effective water definition. The difference between the morphology of recycled aggregates and natural ones involved a correction of the granular skeletton; finally, their weakness during mechanical test modifies the granular skeletton and need to be taken into consideration.Finally, studies on environmental impacts of recycled aggregates concrete were done and compared with those of natural aggregates concrete. This study starts interesting perspectives

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Tijani, Karaa. "Évaluation technique des possibilités d'emploi des déchets dans la construction : recherche expérimentale appliquée au cas de béton fabriqué à partir de granulats de bétons recyclés". Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066231.

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Abstract (sommario):

Après un examen technologique des procédés de démolition et de concassage des débris, compte rendu de divers essais réalisés sur béton fabriqué à partir de béton recyclé: possibilités et critères de préparation. Dans la 2eme partie, réflexion à partir de l'information disponibles sur les possibilités d'utilisation de divers déchets (laitiers de hauts fourneaux, schistes houillers, phosphogypse, cendres volantes, débris de démolition) comme granulats courants, granulats légers, liants hydrauliques, pour blocs en béton, pour la production de plâtre.

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Chiriatti, Léon. "Etude de l'adhérence armature-béton, influence des granulats de béton recyclé et apport des mesures acoustiques". Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAD040/document.

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Abstract (sommario):

L'introduction de granulats de béton recyclé (i.e. granulats produits à partir des gravats issus de la démolition d'ouvrages en béton obsolètes) dans les formulations de béton impacte de manière significative le comportement structurel des éléments en béton armé. Ce travail est consacré à l'étude de l'influence des granulats de béton recyclé sur l'adhérence armature-béton. Dans un premier temps, un modèle analytique de l'adhérence armature-béton est développé. L'originalité du modèle proposé réside dans le nombre limité de paramètres physiques sur lesquels il est fondé. Ces paramètres physiques sont ensuite déterminés expérimentalement via la réalisation d'une campagne d'essais d'arrachement. Trois types de bétons, dont deux bétons de granulats de béton recyclé, sont étudiés. Le suivi de l'arrachement de l'armature est complété par des mesures acoustiques permettant d'obtenir des informations provenant du coeur de l'échantillon, où l'armature se trouve
The use of recycled concrete aggregate (i.e. aggregate produced from concrete demolition rubble) has a significant impact on the mechanical behavior of reinforced concrete members. This work focuses on the influence of recycled concrete aggregate on rebar-concrete bond. First, an analytical madel of the rebar-concrete bond is developed. The original feature of this modellies in the limited number of non-free physically-based parameters on which it is based. These parameters are then experimentally determined through a pull out test campaign. Three types of concrete, including two recycled aggregate concretes, are studied. Pull-out test monitoring is completed by acoustic measurements in order to obtain data from inside the concrete bulk, where the reinforcing bar is located

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Tahar, Zine-el-abidine. "Optimisation des caractéristiques rhéologiques, mécaniques et thermiques des bétons à base de granulats recyclés avec différents couples ciment/adjuvant". Thesis, Cergy-Pontoise, 2016. http://www.theses.fr/2016CERG0841.

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Abstract (sommario):

Devant le besoin croissant de ressources en matériaux de construction ainsi que les exigences en terme de préservation de l’environnement dans une vision de développement durable, il est devenu nécessaire d'étudier toutes les possibilités de réutilisation et de valorisation des déchets et des sous-produits industriels, notamment dans le domaine de la construction et des travaux publics.Les mortiers et bétons confectionnés à partir de granulats recyclés ont fait l’objet de nombreuses études. Toutefois, aucune règle générale n’a encore été dégagée pour quantifier l’influence de telles substitutions sur leurs propriétés rhéologiques et mécaniques. L’élargissement de l’utilisation des bétons comportant des granulats recyclés, dont les propriétés physico-chimiques sont différentes des bétons à base de granulats naturels, est inévitablement cautionné par une maitrise accrue, d’une part, de leurs propriétés mécaniques et d’autre part, de leur mise en œuvre.L’objectif de ce travail est de quantifier l’influence de la nature et du dosage des gravillons et du sable recyclé sur les propriétés rhéologiques et mécaniques.Pour y parvenir, une campagne d’essais a été menée sur des bétons confectionnés avec différents taux de substitutions (sur le sable et les granulats) et avec différents couples ciments/adjuvants. En ce qui concerne les propriétés rhéologiques, les paramètres mesurés sont les suivants : le seuil de cisaillement, la viscosité plastique, l’ouvrabilité, la teneur en air et la masse volumique. De plus, afin de suivre l’évolution de ces propriétés dans le temps les essais ont été réalisés à différents âges (à la sortie du malaxeur, 30 minutes, 60 minutes et 90 minutes après la fin du malaxage). En ce qui concerne les propriétés mécaniques, des essais de compressions ont été effectués à 1 jour, 7 jours et 28 jours. Les propriétés des bétons ainsi confectionnés ont été comparées à un béton témoin.Les résultats montrent que les propriétés des bétons et des MBE (Mortier de Béton Equivalent) à base de granulats recyclés dépendent du couple ciment/adjuvant et du dosage de substitution en granulats recyclés. Cela signifie qu'il existe effectivement une influence du granulat recyclé sur la compatibilité (équilibre physico-chimique) du couple ciment/adjuvant. Cette influence est plus remarquable sur le sable que sur les gravillons. Les résultats montrent aussi que pour des bétons à base de granulats recyclés, plus le pourcentage de substitution est élevé et plus le seuil de cisaillement et la viscosité plastique augmentent, la résistance à la compression, quant à elle, diminue.Mots clés : béton, gravillons recyclés, sable recyclé, rhéologie, maniabilité
With the growing need of building material resources and requirements in terms of environmental protection in a vision of sustainable development, it has become necessary to explore all possibilities for the reuse and recycling of and industrial waste products, especially in the field of construction and public works.Mortars and concrete made from recycled aggregates were the subject of numerous studies. However, no general rule has been identified to quantify the influence of such substitutions on their rheological and mechanical properties. Expanding the use of concrete containing recycled aggregates whose physicochemical properties are different from concrete with natural aggregates, is inevitably backed by increased mastery, on the one hand, of their mechanical properties, and secondly their implementation.The objective of this work is to quantify the influence of the nature and dosage of recycled gravel and sand on the rheological and mechanical properties.To do so, a test campaign was conducted on concrete made with different percentages of substitutions (on the sand and aggregates) and with different combination cements / admixtures. Regarding the rheological properties, the measured parameters are: shear threshold, plastic viscosity, workability, air content and density. Furthermore, in order to follow the evolution of these quantities in the time the tests were carried out at different ages (at the outlet of the mixer, 30 minutes, 60 minutes and 90 minutes after the end of mixing). Regarding the mechanical properties, compression tests were performed at 1 day, 7 days and 28 days. The properties of these concretes were compared to a control concrete.The results show that the properties of recycled concrete aggregates and ECM (Equivalent Concrete Mortar) depend on the couple cement / admixture and the level of substitution on recycled aggregates. This means that there is indeed an influence of recycled aggregate on the compatibility (phisico-chemical equilibrium) of the couple cement / admixture. This influence is most notable on the sand than on gravel. The results also show that for concrete based on recycled aggregate, the higher the percentage of substitution increases, the higher the yield stress and plastic viscosity and the lower the resistance to compression.Keywords: concrete, recycled aggregates, recycled sand, rheology, workability

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Pellerin, Frédéric. "Caractérisation des granulats recyclés fabriqués avec du béton de ciment et des enrobés bitumineux pour utilisation dans les fondations routières". Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0019/MQ49118.pdf.

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Turcanu, Vasile. "Valorisation des granulats recyclés dans les bétons soumis au gel/dégel sans saturation (classes d’exposition F et R)". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/10479.

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Abstract (sommario):

Cette étude consiste à analyser les propriétés du béton destiné aux applications résidentielles dans lesquelles une partie des granulats naturels (GN) sont remplacés par des granulats recyclés (GR). On analyse les impacts sur la résistance, la durabilité et la microstructure du béton en fonction du taux de remplacement. Trois différents types des GR sont étudiés. Les essais de caractérisation des granulats recyclés, tels que la densité, l’absorption, la granulométrie, la teneur en impuretés, en matières organiques et en ions chlorure sont effectués. Les essais réalisés sur les bétons se résument essentiellement aux essais de la résistance à la compression, du retrait de séchage, de la résistance aux cycles de gels-dégels, de la perméabilité aux ions chlorure et de la résistivité électrique. Dans le but d’identifier l’effet des granulats fins recyclés sur le comportement des bétons, les analyses thermogravimétriques (ATG) et le pH des mortiers à base des granulats recyclés sont également déterminés. Les bétons évalués dans le cadre de cette étude de classes d’exposition « F-2 » et « R » sont destinés pour la construction résidentielle et des petits bâtiments. Compte tenu de critère de résistance plus sévère, le béton choisi pour les essais est de classe F-2 selon la classification de la norme CSA A23.1-14 (annexe 1 et 40). La norme prévoit que le béton soit soumis aux cycles de gels-dégels dans des conditions non saturées, mais ne soit pas exposé aux ions chlorure. À titre d’exemples, on peut nommer les murs et les poteaux extérieurs. La norme CSA établit les propriétés minimales pour un béton de classe F-2 (annexe 2). Ainsi, la formulation vise un rapport eau/liant (E/L) de 0.55 et une teneur en air de 4 à 6% selon le diamètre maximal du gros granulat utilisé (annexe 3). Les formules des bétons sont déterminées par la méthode des volumes absolus (CAN-A23.1-94 et ACI 211.1-74). Dans cette étude, le liant utilisé est le ciment de type GU, le ciment binaire à base de laitier et les ciments ternaires à base de laitier et fumée de silice ou à base de cendres volantes et fumée de silice. Les GR sont composés de gros granulats et de granulats fins. Le remplacement du GN par le granulat recyclé est effectué de la manière suivante : une proportion des granulats fins recyclés remplace le sable et une partie des gros granulats recyclés remplace les gros granulats naturels. Les proportions massiques des granulats naturels dans le mélange sont effectuées suite à une optimisation granulaire des matériaux par rapport à la courbe visée de Fuller et Thompson (Gagné et Aïtcin, 2014). Bien que certaines propriétés des bétons aux GR et ciment GU soient plus faibles, comparativement aux propriétées des bétons aux granulats naturels, il est possible d’obtenir la résistance à la compression minimale de 25 MPa à 28 jours, recommandée par la norme CSA A23.1-14 (bétons de classe F2), en optimisant le taux de remplacement des granulats recyclés de 15% pour un béton formulé avec du ciment GU et de 45% pour un béton formulé avec du ciment binaire au laitier. Mots-clés : Béton résidentiel, ciment binaire, ciment de type GU, ciment ternaire, durabilité, granulats recyclés, méthode des volumes absolus, optimisation des granulats, résistance.

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Médevielle, Marion. "Utilisation de la bioprécipitation de carbonates de calcium pour améliorer la qualité de granulats de béton recyclé". Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017ECDN0031/document.

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Abstract (sommario):

Les sables issus de la déconstruction du béton (GBR), ontune porosité importante du fait de la présence du mortier résiduel issu du béton primaire. Ceci est un frein à leur recyclage dans le béton, comme cela serait souhaitable dans le cadre d’une économie circulaire de la filière. La carbonatation naturelle par voie aérienne des GBR est connue pour améliorer leurs performances. Par contre elle est très lente et les contraintes de stockage associées ne sont pas acceptables industriellement. Par ailleurs, des bactéries calcifiantes sont utilisées depuis quelques années pour améliorer des sols ou des pierres de monuments. Dans ce contexte, l’objet de cette thèse consiste à développer un procédé de calcification accéléré par dépôt de bactéries à la surface des GBR. La thèse est divisée en 2 phases :- Sélection et adaptation à un pH de 12 de souches bactériennes alcalino-résistantes au cours desquelles leur croissance et leur rendement en CaCO3 ont été évaluées in vitro,en fonction du milieu environnant (pH, présence d’urée, concentration en calcium…) ;- Mise en contact suivant différents procédés avec du sable de béton recyclé (GBR) et des disques de mortier lisses L’efficacité du traitement était évaluée par la diminution de la porosité du matériau A l’issue de ce travail, une souche bactérienne ayant un rendement calcique satisfaisant au contact de GBR a été identifiée. Toutefois la diminution de porosité des GBR traités avec cette bactérie reste limitée. Les observations effectuées montrent que cela est lié à un dépôt hétérogène des produits calciques à la surface des GBR. Des pistes d’amélioration du procédé sont proposées en conclusion du travail
Sands produced from demolition wastes (RCA) have a significant porosity due to the residual mortar resulting from the primary concrete. This is a brake on their recycling in concrete, as would be desirable to develop the circular economy of the sector. The natural carbonation byair of RCA is known to improve their performance. On the other hand, it is very slow and the associated storage constraints are not industrially acceptable. In addition,calcifying bacteria have been used for years to improve soils or monumental stones. In this context, the object of this thesis is to develop a method of accelerated calcification by deposition of bacteria on the surface of RCA This thesis is divided in 2 phases:- Selection and adaptation to pH12 of alkalophilic bacteria with the study of their growth and theirCaCO3 production yield, in vitro, in different environments (pH, urea or not, calcium concentration…) - RCA and mortar disk treatment with different processes whose efficiency is evaluated by a diminution of the material porosity. At the end of this work, a bacterial strain with a satisfying calcific production in contact with RCA was identified. However, the porosity reduction of the treated RCA porosity remains limited. The observations made show that this is linked to a heterogeneous deposit of calciumproduct on the surface of RCA. To conclude this work,several areas to be explored are proposed to improve the process

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Boulay, Vincent. "Valorisation des matériaux granulaires recyclés dans le béton de ciment pour usage résidentiel". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2014. http://hdl.handle.net/11143/5917.

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Abstract (sommario):

La réutilisation et la valorisation de débris de démolition sont un enjeu très important pour l’industrie de la construction, particulièrement au Canada où un grand nombre d’infrastructures arrivent à la fin de leur cycle de vie. Bien que les débris de démolition soient déjà utilisés dans la construction de sous fondations de routes, ceux-ci sont très peu utilisés dans la confection de nouveaux bétons. Ce projet de recherche vise à évaluer le potentiel d’utilisation d’un matériau recyclé à base de débris de démolition dans la confection de nouveaux bétons de résistance moyenne destinés à la construction résidentielle. Le matériau recyclé utilisé dans le cadre de cette étude est un matériau de classe MR-2, composé en majorité de résidus de béton concassé. Cette étude consiste en l’analyse des propriétés des granulats de béton recyclés ainsi que leur impact sur les propriétés des bétons dans lesquels ils sont utilisés en remplacement des granulats naturels. En plus des essais classiques tels que l’analyse granulométrique, la mesure de la masse volumique, de l’absorption et l’essai Los Angeles, la caractérisation des granulats recyclés à permis de mesurer la teneur en mortier résiduel ainsi que la vitesse d’absorption. Les résultats de cette phase ont permis d’adapter la méthode de préparation des bétons confectionnés lors de l’étude paramétrique sur béton. En effet, lors de la confection des bétons, une période de pré-saturation des granulats a été ajoutée au protocole de malaxage afin de minimiser l’impact de la grande porosité des granulats recyclés sur les propriétés à l’état frais du béton. Dans le cadre de l’étude paramétrique, des formulations de béton ayant des rapports eau/liant (E/L) de 0,55 et 0,65 ont été préparées à des taux de remplacement des granulats naturel par des granulats recyclés variables. La résistance à la compression, la résistance à la traction, la résistance à la flexion et le module d’élasticité ainsi que les propriétés de durabilité, notamment, la perméabilité aux ions chlores, le retrait de séchage, la résistance au gel-dégel et la perméabilité à l’eau ont été évaluées pour les mélanges de bétons confectionnés. Les travaux de cette phase ont permis de quantifier l’impact des différents taux de remplacement sur les propriétés des bétons. Bien que le remplacement du granulat naturel par un granulat recyclé ait généralement un impact négatif sur certaines propriétés du béton, il est possible de minimiser ou même d’éliminer celui-ci en optimisant le taux de remplacement. En effet, cette étude a démontré qu’un taux de remplacement de 20% ou même de 35% dans certains cas ne cause pas ou très peu d’impacts négatifs sur les propriétés du béton.

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Serifou, Mamery. "Béton à base de recyclats : influence du type de recyclats et rôle de la formulation". Thesis, Bordeaux 1, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR15230/document.

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Abstract (sommario):

L‟élimination de certains déchets est un enjeu important en Côte d‟Ivoire. Une des solutions proposée est d‟envisager l‟utilisation de ces déchets comme granulats dans les bétons. Les travaux présentés dans ce document portent sur l‟incorporation de quatre différents déchets.La première étude porte sur un béton confectionné avec trois types de déchets : du verre concassé, du ciment durci concassé et des pneus découpés. Elle a été réalisée en deux phases. Dans la première ces déchets ont été incorporés à du béton pour remplacer 100% des graviers (substitution totale). Dans la seconde une substitution (massique) partielle de gravier a été réalisée dans les proportions suivantes 5, 10, 15, 20, 25 et 30 %, la matrice mortier et le rapport eau-ciment restant identiques. Après une maturation de 28 jours leurs résistances en compression ont été déterminées. Ces résultats montrent que les bétons de recyclât ont une résistance inférieure à celui des bétons de concassé de gravier. Toutefois, la résistance mécanique baisse avec l‟augmentation de la substitution. Une loi donnant la résistance en fonction du taux de recyclât a été établie. De plus, la spécificité des granulats de caoutchouc (résistance à la fissuration) est remarquée.Par ailleurs, les résistances des bétons de recyclât ont permis d‟établir une loi donnant la résistance en fonction des caractéristiques des agrégats et de leur fraction volumique. Une modélisation analytique a été proposée pour prédire la résistance des bétons en fonction de la taille et du volume des granulats recyclés.Les granulats issus du concassage des bétons frais (retour de toupie) utilisés comme substituant des granulats naturels a été menée pour évaluer leur potentiel. Un plan d‟expériences statistique à deux variables (% de recyclât dans le sable et % de recyclât dans le gravier) a été utilisé pour réduire le nombre de mesures. Les proportions de remplacement utilisées sont : 0%, 50% et 100%. Les propriétés mécaniques ont été déterminées par différentes méthodes destructives (résistance à la compression et à la traction) et non destructives (ondes ultrasonores pour évaluer l‟élasticité du matériau). De même, les propriétés physiques telles que la porosité accessible à l‟eau, la masse volumique ont été mesurées. Ces résultats montrent une bonne corrélation entre le pourcentage de remplacement et les propriétés physiques et mécaniques de ce béton
Waste management is an important issue for Côte d‟Ivoire. Among many possibilities, recycling wastes as aggregates for concrete is a solution that deserves to be evaluated. In this study four recycled aggregates are tested: crushed glass, tire cut rubber, hardened cement and fresh concrete waste. There properties are compared to those of natural aggregates.A first study is realized in Côte d‟Ivoire on glass, rubber and hardened cement. Concrete is realized and tested in compression (cylindrical 16x32 specimens). A mix with an increasing quantity of coarse aggregates is tested for each recycled material (20 %, 25 %, 30 % and 50 % in mass of fine and coarse aggregates). It is shown that the strength decreases with the replacement rate and that the decrease depends on the replacing material. The materials ranged in the following increasing order: rubber, glass, hardened cement and natural aggregates. A power law is established which gives the compressive strength as function of the mix and the materials characteristics. Analytical modeling was proposed for predincting the strength with respect to recycled aggregates size and volume.Another experiment is also made on glass and rubber, where partial replacement in increasing percentage is tested. Natural aggregates are partially replaced in the mix with the ranges of 5, 10, 20, 25 and 30 % by rubber and glass. The compressive strength is determined and a decrease is observed for the two materials. In the case of rubber a high decrease in observe with the replacement. In the case of glass a decrease occurs between 0 and 5 % replacement then the strength remains constant with the replacement rate. The third experiment is made with partial replacement of fresh recycled concrete (excess of ready-mixed concrete from concrete mixing plant which is hardened and then crushed). A plan of experiments is made which allows a polynomial law to be drawn giving the strength as a function of the recycled proportion. Other properties (Young modulus, P wave velocity, porosity, density, etc) have been determined and their relation with replacement rate computed

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Serifou, Mamery, e Mamery Serifou. "Béton à base de recyclats : influence du type de recyclats et rôle de la formulation". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00962148.

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Abstract (sommario):

L‟élimination de certains déchets est un enjeu important en Côte d‟Ivoire. Une des solutions proposée est d‟envisager l‟utilisation de ces déchets comme granulats dans les bétons. Les travaux présentés dans ce document portent sur l‟incorporation de quatre différents déchets.La première étude porte sur un béton confectionné avec trois types de déchets : du verre concassé, du ciment durci concassé et des pneus découpés. Elle a été réalisée en deux phases. Dans la première ces déchets ont été incorporés à du béton pour remplacer 100% des graviers (substitution totale). Dans la seconde une substitution (massique) partielle de gravier a été réalisée dans les proportions suivantes 5, 10, 15, 20, 25 et 30 %, la matrice mortier et le rapport eau-ciment restant identiques. Après une maturation de 28 jours leurs résistances en compression ont été déterminées. Ces résultats montrent que les bétons de recyclât ont une résistance inférieure à celui des bétons de concassé de gravier. Toutefois, la résistance mécanique baisse avec l‟augmentation de la substitution. Une loi donnant la résistance en fonction du taux de recyclât a été établie. De plus, la spécificité des granulats de caoutchouc (résistance à la fissuration) est remarquée.Par ailleurs, les résistances des bétons de recyclât ont permis d‟établir une loi donnant la résistance en fonction des caractéristiques des agrégats et de leur fraction volumique. Une modélisation analytique a été proposée pour prédire la résistance des bétons en fonction de la taille et du volume des granulats recyclés.Les granulats issus du concassage des bétons frais (retour de toupie) utilisés comme substituant des granulats naturels a été menée pour évaluer leur potentiel. Un plan d‟expériences statistique à deux variables (% de recyclât dans le sable et % de recyclât dans le gravier) a été utilisé pour réduire le nombre de mesures. Les proportions de remplacement utilisées sont : 0%, 50% et 100%. Les propriétés mécaniques ont été déterminées par différentes méthodes destructives (résistance à la compression et à la traction) et non destructives (ondes ultrasonores pour évaluer l‟élasticité du matériau). De même, les propriétés physiques telles que la porosité accessible à l‟eau, la masse volumique ont été mesurées. Ces résultats montrent une bonne corrélation entre le pourcentage de remplacement et les propriétés physiques et mécaniques de ce béton

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Hasnaoui, Abdelaziz. "Optimisation d'un géopolymère à base de laitier et de metakaolin pour la rélisation d'un béton de structure". Thesis, Cergy-Pontoise, 2019. http://www.theses.fr/2019CERG1019.

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Abstract (sommario):

Ce travail concerne le comportement des bétons géopolymères formulés à base de laitier et de métakaolin en utilisant une solution de silicate de sodium comme activateur. La première partie de l’étude s’attache à l’optimisation de la formulation du ciment géopolymère. Pour atteindre cet objectif, un mortier Portland de référence et vingt-quatre mortiers géopolymères ont été développés en faisant varier le rapport massique Laitier/Métakaolin (25/75, 50/50, 75/25) et le rapport molaire SiO2/Na2O, noté RM, des solutions alcalines (RM compris entre 1,0 et 2,0). Les mortiers ont été caractérisés à l’état frais (ouvrabilité et temps de prise) ainsi qu’à l’état durci en termes de résistances mécaniques à la flexion et à la compression, module d’élasticité dynamique et porosité. Les résultats ont montré que le liant géopolymère composé de 50/50 Laitier/Métakaolin avec un rapport molaire RM de 1,8 permet d’obtenir un mortier plus résistant que le mortier de référence tout en assurant une bonne ouvrabilité et une excellente stabilité à l’efflorescence. La deuxième partie du travail porte sur l’étude des performances des bétons géopolymères synthétisés avec le liant optimisé dans la première partie de la thèse. De plus, l’effet des conditions de cure ainsi que l’influence de l’incorporation des granulats recyclés sur les performances de ces bétons ont été évalués. En effet, trois modalités de cure ont été choisies, 20°C et 50% HR, 20°C et 90% HR ainsi qu’une immersion totale dans l’eau à 20°C. Quant à la valorisation des granulats recyclés, trois taux de substitution volumique ont été sélectionnés, à savoir 10, 30 et 50%. Pour tous les matériaux, les propriétés à l’état frais et les performances physiques et mécaniques à l’état durci ont été étudiées. Les résultats obtenus montrent que le durcissement dans un environnement de faible humidité relative conduit à l’obtention de faibles performances physiques et mécaniques en comparaison avec le durcissement à une humidité relative élevée et en immersion totale dans l’eau. En ce qui concerne la valorisation des granulats recyclés, il a été montré que leur introduction induit une diminution de la résistance à la compression et à la traction. En revanche, à des faibles taux de substitution (inférieure à 30%), des performances rhéologiques et mécaniques acceptables sont obtenues.Les résultats expérimentaux du présent travail ainsi qu’un nombre considérable des résultats rapportés dans la littérature ont permis d’évaluer la fiabilité des équations empiriques développées pour la prédiction des propriétés mécaniques des bétons Portland. Pour la prédiction de la résistance à la traction des bétons géopolymères, l’équation proposée pour les bétons Portland reste applicable. Par contre, une nouvelle équation a été proposée pour la prédiction du module d’élasticité
This work concerns the behavior of slag and metakaolin based geopolymer concrete formulated using a sodium silicate solution as activator. The first part of the study focuses on the optimization of the geopolymer cement. To achieve this objective, a reference Portland mortar and twenty-four geopolymer ones were developed by varying the Slag/Metakaolin weight ratio (25/75, 50/50, 75/25) and the molar ratio SiO2/Na2O, RM, of the alkaline solutions (RM between 1.0 and 2.0). The mortars were characterized in the fresh state (workability and setting time) as well as in the hardened state in terms of flexural and compressive strengths, modulus of elasticity and porosity. The results showed that the geopolymer binder composed of 50/50 Slag/Metakaolin with a molar ratio RM of 1.8 allows obtaining a more resistant mortar than the reference one while ensuring a good workability and an excellent stability against efflorescence.The second part of the work deals with the behavior of geopolymer concrete, synthesized with the binder optimized in the first part of the thesis. In addition, the effect of curing conditions and the influence of recycled aggregates incorporation on the performance of these concrete were evaluated. Indeed, three curing methods were chosen, 20°C and 50% RH, 20°C and 90% RH and a total immersion in water at 20°C. For recycled aggregates valorization, three volumetric substitution ratios were selected: 10, 30 and 50%. For all materials, the properties in the fresh state and the physical and mechanical properties in the hardened state were studied. As regards the influence of recycled aggregates, it has been shown that their introduction induces a decrease in compressive and tensile strengths. However, at low substitution ratios (less than 30%), acceptable rheological and mechanical performances are obtained.The obtained results show that curing in a low relative humidity leads to poor physical and mechanical performance compared to hardening at high relative humidity and total immersion in waterThe experimental results of this work as well as a considerable number of results reported in the literature allowed to evaluate the reliability of the empirical equations developed for the prediction of the mechanical properties of Portland concrete. For the prediction of the tensile strength of geopolymer concrete, the proposed equation for Portland concrete remains applicable. Nevertheless, a new equation has been proposed for the prediction of the elastic modulus

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Souche, Jean-Claude. "Etude du retrait plastique des bétons à base de granulats recyclés avec mesure de l'influence de leur degré de saturation". Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS097/document.

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Abstract (sommario):

Dans une démarche de valorisation des déchets, les granulats recyclés sont introduits dans la formulation des bétons pour donner naissance à de nouveaux bétons recyclés qui représentent l’objet du projet national RECYBETON et du projet ANR ECOREB. Cette thèse se concentre sur l’étude du béton frais et en particulier la maîtrise du retrait plastique et l’effet du degré de saturation initial des gravillons recyclés sur le comportement des bétons recyclés. Deux familles de bétons avec des rapports eau/ciment respectifs de 0,6 et 0,45 ont été testés en conditions endogènes ainsi qu’en dessiccation (Vvent = 8 m/s). Chaque famille de bétons est constituée d’un béton naturel de référence et de deux bétons recyclés différenciés pas le degré initial de saturation des gravillons recyclés (50 et 120 % de l’absorption nominale). Les résultats expérimentaux soulignent la capacité des gravillons recyclés initialement partiellement saturés à capter rapidement l’eau contenue dans la pâte de ciment, modifiant ainsi le rapport E/C, les propriétés rhéologiques du béton frais et les résistances mécaniques du béton durci. Après saturation en eau, si les conditions de séchage conduisent à un manque d’eau dans le béton, les gravillons recyclés peuvent fournir de l’eau à la pâte. Ils constituent donc un potentiel de cure interne. Le retrait plastique sous vent est explicitement lié au ressuage, au développement de la pression capillaire et à la fissuration. Le temps d’initiation de la fissuration dépend de la quantité d’eau totale dans le béton et de sa capacité à ressuer tandis que l’ouverture de fissure varie avec la valeur de retrait plastique mesurée. Dans cette étude, le développement de la pression capillaire est la cause de la fissuration qui apparaît dès l’entrée d’air dans le matériau poreux. Les différences de comportements les plus importantes sont observées entre bétons ayant une quantité d’eau totale différente plutôt qu’entre bétons naturel et recyclé. La compilation des résultats expérimentaux a permis de mettre sur pied des modélisations qui illustrent les comportements observés. Les pores concernés par l’entrée d’air dans les bétons recyclés et naturels au moment de la fissuration sont les plus gros pores de la pâte. Enfin, un couplage hygrothermique séchage-température du béton peut influer sur le démarrage de l’hydratation
In the context of sustainable development, the reuse of construction and demolition waste is necessary to conserve nonrenewable natural aggregate resources, so recycled aggregates are introduced in concrete mix design. This is the aim of the national projet RECYBETON and the research project ECOREB. This study deals with the fresh concrete and more specifically with shrinkage control and the effects of the initial saturation degrees of recycled coarse aggregates on concrete behavior.Two concrete families, with two different water/cement ratios 0,60 and 0,45, are tested under endogenous and drying (wind speed equal to 8 m/s) conditions. Each concrete family contains a reference natural concrete and two recycled concretes. The initial saturation degree is the difference between them (recycled coarse aggregates saturated or semi saturated).Experimental results underline the capacity of non-saturated aggregates to quickly absorb water from cement paste, modifying the W/C ratio, rheological properties of the fresh concrete and the mechanical strength (at 28 days) of recycled concretes. After saturation in water, recycled aggregates can release water into the cement paste if the undergone drying conditions lead to a lack of water in the cement matrix. The recycled coarse aggregates can be seen as an internal curing potential.Experimental plastic shrinkage studies carried out under drying conditions highlight a link between bleeding, capillary pressure, plastic shrinkage and cracking. It should be pointed out that the initial cracking is dependent on the total quantity of water in the concrete and on its bleeding capacity. The opening cracks vary with the plastic shrinkage values measured during the test. The analysis of the results emphasize that the capillary pressure is the determining parameter and that the air entry value matches the cracks. The major behavior differences are found between concretes with different volumes of water rather than between natural and recycled concretes.Finally, the analysis of all the experimental results have allowed concrete modelling and understanding why concretes do not behave in the same way. When it cracks, the air come in the biggest pores of the concrete paste. Moreover, a hygrothermal coupling exists between the drying and the temperature in concrete. It can affect hydration start up

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Maimouni, Houda. "Suivi des échanges d’eau dans un mortier de sable recyclé modèle à l’état frais par une approche rhéologique". Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018ECDN0045.

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Abstract (sommario):

L’intérêt pour le recyclage du béton est né d’une volonté d’inscrire le secteur du BTP dans une logique de développement durable. Les granulats de bétons recyclés (GBR) sont constitués de granulats naturels et de pâte de ciment adhérente durcie. La porosité élevée des GBR est à l’origine d’une modification de l’eau efficace du béton au détriment de ses performances aux états frais et durci. Un protocole expérimental basé sur des mesures d’étalement de mortier est proposé pour suivre quantitativement le transfert d’eau entre des sables de GBR et une pâte de ciment fraîche. Ce protocole est testé sur des sables de pâte de ciment (SPC) de rapport eau/ciment (E/C) égal à 0,3, 0,5 et 0,7. Les résultats montrent que le degré de saturation des SPC atteint un maximum avant 6 minutes d’immersion dans une pâte de filler puis reste quasi-constant. Le degré de saturation augmente avec le rapport E/C des SPC mais reste inférieur à 1. De plus, les cinétiques de transfert d’eau vers la porosité des SPC initialement secs immergés dans une pâte de filler ou de ciment sont similaires. Le protocole établi repose sur l’hypothèse d’une corrélation entre le rayon d’étalement et la quantité d’eau efficace du mortier. Afin d’étudier cette corrélation, d’une part, sous l’approximation de lubrification, les seuils d’écoulement des mortiers sont calculés à partir du rayon d’étalement. D’autre part, ces seuils sont calculés avec une approche bi-phasique des mortiers assimilés à des suspensions non colloïdales dans des fluides à seuil. La cohérence entre les deux approches est examinée
The increased interest in concrete recycling results from a willingness to reconcile the construction industry with sustainability. Recycled concrete aggregates (RCA) consist of a mix of natural aggregates and attached cement. The high porosity of RCA modifies the effective water content of a recycled concrete at the expense of its fresh and hardened performances. A testing method based on spread measurements is suggested to follow quantitatively water transfers between RCA sand and a fresh cement paste. This protocol is tested on cement paste sands (CPS) having 0.3, 0.5 and 0.7 water/cement ratios (W/C). Results show that the saturation degree of CPS embedded in a filler paste reaches a maximum no later than 6 minutes then remains quasiconstant. The saturation degree increases with the W/C of CPS ratios but remains less than 1. Moreover, similar water transfer kinetics are found whether initially dry CPS are immersed in a filler or a cement paste. The established protocol assumes a correlation between spread and effective water content of a mortar. In order to study this correlation, on the one hand, under the lubrication approximation, the yield stress of mortars is calculated from their spread radius. On the other hand, yield stress of mortars is calculated using a biphasic modelling of mortars viewed as non-colloidal suspensions in a yield stress fluid. Consistency between the two approaches is examined

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Zhao, Zengfeng. "Valorisation des sables de béton recyclé pour la fabrication de mortiers". Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10004/document.

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Abstract (sommario):

De très grandes quantités de déchets de construction et de démolition sont produites chaque année, en même temps, de grandes quantités de granulats naturels sont nécessaires pour la construction. Jusqu'à présent, seule une petite fraction de ces déchets est réutilisée comme granulats pour la fabrication du béton. Les Granulats Recyclés (GR) sont principalement composés d’un mélange intime de granulats naturels et de pâte de ciment durcie (PCD). La pâte de ciment durcie possède généralement une porosité nettement plus élevée que celle des granulats naturels, la teneur et les propriétés physico-chimiques de la pâte de ciment présente dans les GR a ainsi une forte influence sur leurs propriétés. Les sables recyclés qui contiennent essentiellement du mortier et de la pâte, possèdent généralement un coefficient d’absorption d’eau très élevé, ce qui freine considérablement leur valorisation dans le béton. L'objectif principal de cette étude est de mieux comprendre le rôle joué par la PCD sur les propriétés des GR afin d'améliorer les méthodes de caractérisation de ces matériaux et de les réutiliser dans la fabrication de mortiers ou de bétons. Tout d'abord, une méthode expérimentale basée sur la dissolution de la PCD dans l'acide salicylique est développée et permet de mesurer la teneur en PCD des GR. Les propriétés des GR sont ensuite étudiées en fonction de la teneur en PCD, de la taille des particules et de la composition du béton d'origine. De la relation obtenue entre l'absorption d'eau et la teneur en pâte de ciment, le coefficient d'absorption d'eau de la fraction fine (0/0.63mm) peut être estimé. Différents GR industriels sont ensuite caractérisés afin d’étendre les conclusions précédentes à des GR produits dans des conditions plus réalistes. Par ailleurs, l'influence de la carbonatation sur les propriétés des GR est également étudiée. Enfin, l'influence de l'état saturation des GR sur les propriétés des mortiers frais et durci et sur leur microstructure est explorée. Les mortiers recyclés avec GR sec ont une meilleure résistance à la compression que ceux avec GR saturés. Ces résultats sont confirmés par l'étude des propriétés de l’ITZ. Les propriétés mécaniques de mortiers fabriqués avec des teneurs variables en GR ou avec des fractions de substitution différentes sont étudiées. La fraction fine des GR a une influence plus néfaste sur les propriétés des bétons recyclés que la fraction grossière
Very large quantities of construction and demolition wastes and especially concrete wastes are produced yearly. At the same time, high amounts of natural aggregates are needed for construction industry. Up to now, only a small fraction of these concrete wastes is re-used as recycled concrete aggregates (RCA) for the manufacture of concrete. RCA are composed of an intimate mix between aggregates and hardened cement paste (HCP). Hardened cement paste is much more porous than the natural aggregates and the properties and proportions of HCP largely influence the properties of RCA. As a consequence, the fine fraction of RCA (FRCA), essentially composed of mortar and cement paste, possesses a large water demand which makes it harder to recycle into concrete.The objective of this research is to better understand the role played by HCP on the properties of RCA in relation with the improvement of the characterization methods of these materials and their reuse in the manufacture of mortar or concrete. Firstly, an experimental method based on salicylic acid dissolution allowing to determine HCP content of FRCA is developed. FRCA properties are then studied as a function of hardened cement paste content, particle sizes and properties/composition of the original concrete. From the obtained relationship between water absorption and cement paste content, the water absorption coefficient of the smaller fraction (0/0.63mm) can be estimated whereas it is difficult to measure. Secondly, different industrial RCA are characterized which allows us to expand the preceding conclusions to “real RCA”, meanwhile, the influence of carbonation on the properties of FRCA is also carried out. Finally, the influence of the saturation state of FRCA on the properties of fresh and hardened mortars and on their microstructure is explored. The recycled mortars with dry FRCA have better compressive strength than that with saturated FRCA, which is confirmed by the study of ITZ properties. The mechanical properties of mortars with different RCA content and replacement fraction are determined. The finer fraction of RCA has a worse influence on the mechanical properties of RAC than the coarser fraction

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Le, Thang. "Influence de l’humidité des granulats de béton recyclé sur le comportement à l’état frais et durcissant des mortiers". Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10160/document.

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Abstract (sommario):

L’amélioration des techniques de caractérisation des granulats de béton recyclé (GBR) et une meilleure compréhension des propriétés des bétons fabriqués avec ces derniers permettraient de promouvoir l’utilisation des GBR. Ce travail vise à étudier l’influence de l’état de saturation des sables recyclés (SR) sur le comportement à l’état frais et durcissant des mortiers.La première partie de ce travail consiste à étudier l’absorption d’eau d’un SR par différentes méthodes. Les résultats montrent que l’absorption d’eau du SR est plus importante que celle du sable naturel (SN). Cependant, la valeur d’absorption d’eau du SR dépend étroitement de la méthode employée et du mode de pré-saturation. La deuxième partie est dédiée à l’influence de l’état de saturation sur la maniabilité des mortiers. Les résultats montrent que l’état de saturation initial, le mode de pré-saturation et le temps de pré-saturation influencent significativement la maniabilité des mortiers. L’influence de l’état de saturation du SR sur le comportement à l’état durci est ensuite étudiée à partir de deux mortiers contenant du SR à l’état sec et sursaturé. La microstructure est examinée au microscope électronique à balayage (MEB) associée à l’analyse d’images et également par essai d’indentation sous MEB. La résistance des mortiers contenant du SR est moins importante que celle des mortiers contenant du SN. L’état de saturation initial du SR influence peu la résistance en compression, la méso-porosité totale de la nouvelle zone d’interface (ITZ) et la dureté de la matrice cimentaire. En revanche, l’état de saturation du SR influence significativement la distribution de la méso-porosité dans la nouvelle ITZ
Improved techniques of characterization of recycled concrete aggregate (RCA) and a better understanding of the properties of concrete based on RCA would promote their use. The aim of this work is to study the influence of the state of saturation of RCA, especially of recycled sand, on the fresh and hardened behavior of mortars. The first part of this work is dedicated to the study of water absorption of recycled sand (RS) by different methods. The results show that the water absorption of RS is greater than that of natural sand (NS). However, the water absorption value of the RS is closely related to the used method and the pre-saturation mode. The second part is dedicated to the influence of the saturation state of aggregates on the workability of mortars. The results show that the initial saturation state, the pre-saturation mode and the pre-saturation time significantly influence the workability of the mortars. The influence of the saturation state of recycled aggregates on the hardened behavior of mortar is then studied with two mortars based on recycled dry or over-saturated sand. The microstructure is explored by scanning electron microscopy (SEM) followed by image analysis and by indentation test under the SEM. The compressive strength of mortars containing RS is lower than that of mortars made with NS. Moreover, the initial saturation state of RS does not influence significantly the compressive strength of mortars, the mean porosity of the new interfacial transition zone (ITZ) and the micro-hardness of the cement matrix. However, the saturation state influences significantly the distribution of meso-porosity in the new ITZ

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Hussain, Hallshow. "Etude de la composition, du comportement mécanique et de l'endommagement d'un béton recyclé". Caen, 2002. http://www.theses.fr/2002CAEN2006.

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Abstract (sommario):

Gérer le devenir des déchets du bâtiment est un défi récent auquel sont confrontés les ingénieurs car seuls les déchets ultimes seront mis en décharge. Valoriser les bétons de démolition sans traitement préalable, et sans risques majeurs de pollution, pour en faire de nouveaux, est pour partie l'objectif de cette thèse. Les éléments essentiels liés aux caractéristiques des bétons et bétons recyclés sont récapitulés. Au-delà de la réutilisation -élaboration, composition, fabrication- l'étude du comportement de bétons recyclés sous sollicitation mécanique et de sa modélisation apparaît nécessaire en tant qu'élément de structure bâtie. En deuxième partie de la bibliographie, le comportement mécanique des bétons est étudiés. Différents modèles d'endommagement mécanique des bétons sont analysés ainsi que la fonction d'endommagement, le critère des contraintes, et le mode de dégradation des bétons. Le choix de la méthodologie expérimentale et des moyens mis en oeuvre font l'objet de la seconde partie. Puis la partie suivante s'intéresse aux dépouillements et à l'interprétation de nombreux essais. L'analyse a permis d'étudier le comportement de mortiers, l'affaissement et les performances d'un béton recyclé,. . . Une analyse plus fine est proposée sur les formules de Féret, de Bolomey, de Powers et britannique [etc]

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Ben, maaouia Oumeima. "Aptitude des granulats issus des bétons de déconstruction à la réutilisation, vis-à-vis du CrVI : Impact des propriétés de la matrice cimentaire et identification des mécanismes de relargage". Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1164.

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Abstract (sommario):

En France, on compte plus de 340 millions de tonnes de déchets de déconstruction dans le secteur du bâtiment et des travaux publics. Parmi ces déchets, susceptibles d’être valorisés à condition qu’ils soient inertes, on trouve les granulats issus de vieux bétons et notamment des bétons produits dans les années 1960. Le processus de fabrication du ciment à l’échelle industrielle était tel qu’aujourd’hui, on ne peut pas exclure que ces bétons puissent contenir du chrome hexavalent. Mais la directive 2003/CE/53 concernant la production du ciment limite la teneur en chrome hexavalent à 2mg par kg de matière sèche. Il est par conséquent indispensable d’étudier, avant tout projet de valorisation, les interactions atmosphériques avec la matrice cimentaire et les dégradations par les eaux de pluie lors de leur mise en décharge ou durant leur cycle de vie.Le travail de cette thèse s’inscrit dans une étude de faisabilité du recyclage des déchets de déconstruction contenant du Cr (VI) et ayant subi différents types de dégradations naturelles, notamment la carbonatation atmosphérique. Une étude d’impact environnemental a été effectuée sur la base d’essais de lixiviation sur des matériaux de types monolithique et granulaire. Une étude de l’impact du pH sur les conditions de relargage a également été réalisée. L’interprétation des résultats expérimentaux utilise des modèles cinétiques, en particulier le modèle de Côte et Constable (1985), ainsi que les solutions d’interprétations graphiques des différentes normes utilisées.La campagne expérimentale a porté sur des mortiers confectionnés à base de granulats recyclés à des taux de 30% et 100% de substitution ainsi que sur des granulats recyclés à l’état brut. Les résultats obtenus ont montré que les matériaux étudiés (mortiers ou granulats seuls) sont inertes vis à vis du relargage du chrome hexavalent. Il a été démontré également, indépendamment de l’origine des granulats recyclés, de leur composition chimique et minéralogique et de leur taux de substitution dans les mortiers, que le relargage du chrome hexavalent reste négligeable. De même, une étude approfondie a été menée sur la structure du chrome au sein de la matrice cimentaire sous ces deux formes stables, trivalente et hexavalente. Les résultats obtenus ont montré que le chrome a tendance à se stabiliser dans l’ettringite, appelé Cr-ettringite dans le cas du Cr (VI) et dans la bentorite dans le cas du Cr (III).Enfin, il a été mis en évidence que la matrice cimentaire carbonatée a une aptitude à immobiliser le Cr (VI)
In France, it has been numerated more than 340 Million Tons of deconstruction wastes in the field of civil and public works.Among of these wastes, which are prone to be recycled if they are inert, are old aggregates concretes, especially which were produced in the 1960’s. The manufacturing process of cement on an industrial scale was similar to what is done today. Where, it cannot be excluded that these concretes may contain hexavalent chromium. However, the directive 2003/CE/53 concerning the production of cement limits the content of hexavalent chromium to 2 mg per kg of dry matter. Therefore, it is essential to study, before any upgrading project, the atmospheric interactions with the cement matrix and the degradation by rainwater during their landfill or during their life cycle.The thesis work takes part of a feasibility study on the recycling of waste deconstruction containing Cr (VI) and having undergone different types of natural degradations, including atmospheric carbonation. An environmental impact study has been performed on the basis of leaching tests on monolithic and granular materials. In addition, pH impact study on release conditions was also performed. The interpretation of the experimental results is based on the use of kinetic models, in particular the model of Côte & Constable (1985), as well as the solutions of interpretations graphs of the known different standards.The experimental campaign is focused on mortars confectioned from aggregates recycled at 30% and 100% substitution rates as well as recycled aggregates in the gross state. The obtained results are shown that the materials studied (mortars or aggregates alone) are inert with respect to the release of hexavalent chromium. t has been shown, independently from the origin of the recycled aggregates, their chemical composition, their mineralogy and their substitution rate in mortars, that the release of chromium hexavalent remains negligible. Similarly, an in-depth study was conducted on the chromium structure within the cementitious matrix under these two stable forms, trivalent and hexavalent. The results showed that chromium tends to stabilize in ettringite, with structure called Cr-ettringite in the case of Cr (VI) and in bentorite structure in the case of Cr (III).Finally, it has been shown that the cement matrix carbonation has an aptitude to trap and immobilize Cr (VI)

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Moreno, Juez Jaime. "Optimisation du procédé de malaxage du béton : suivi et contrôle". Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017ECDN0032.

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Abstract (sommario):

Le malaxage du béton correspond à l’étape du procédé de fabrication qui consiste à distribuer de façon homogène et à mouiller (structurer) tous les constituants présents dans le malaxeur. Des paramètres qui influencent le malaxage restent de nos jours peu maitrisés, alors que les propriétés du béton en sont fortement liées. Après une étude bibliographique, une base des données fournie par une centrale de béton prêt à l’emploi est analysée pour identifier des facteurs affectant les propriétés du béton produit industriellement. Ensuite, une première étude expérimentale vise à mieux comprendre la dégradation des granulats de béton recyclés lors du malaxage pour produire un nouveau béton, en fonction des certains paramètres comme la vitesse et le temps de malaxage, le type d’agitation, la résistance à l’abrasion du granulat … Enfin, une seconde étude expérimentale apporte des éléments nouveaux pour la compréhension de l’évolution du malaxage en fonction de paramètres process (temps et vitesse de malaxage, température) et de formulations (dosage en eau, dosage et type des gravillons). Dans ce cadre, une technique innovante d’analyse d’images permettant un suivi en ligne de l’évolution du malaxage du béton a été développée. La technique a été ainsi validée à échelle laboratoire et à échelle réelle
The concrete mixing corresponds to the stage of the manufacturing process which consists in homogeneously distributing and wetting (structuring) all the components present in the mixer. Parameters influencing the mixing are still relatively uncontrolled while the properties of concrete are strongly related. After a literature review, a database provided by a central ready-mix concrete plant is analyzed to identify the factors affecting the properties of concrete produced industrially. Then, a first experimental study aims to better understand the degradation of the recycled concrete aggregates during the mixing of new concretes, depending on certain parameters such as mixing speed and time, type of agitation, resistance to abrasion of aggregates ... Finally, a second experimental study brings new elements to the understanding of the mixing evolution in function of process parameters (time and speed of mixing, temperature) and formulations (water dosage, dosage and gravel type). In this context, an innovative image analysis technique allowing on-line monitoring of the concrete mixing evolution has been developed. The technique has thus been validated on laboratory scale and on real scale

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Tran, Duc Long. "Impact of intrinsic granular porosity on the durability properties of concrete". Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30021.

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Abstract (sommario):

La préservation des ressources naturelles et la limitation des émissions de CO2 sont une contribution au développement durable. Dans le cadre de la conception du béton, cette contribution consiste à utiliser des granulats locaux ou recyclés. Cependant, ces derniers peuvent être poreux et de faible qualité. La communauté scientifique est d'accord sur le fait que la porosité intrinsèque des granulats modifie les propriétés de transport du béton, mais dans quelle mesure reste une question. L'objectif de la thèse est d'analyser l'impact de la porosité intrinsèque des granulats grossiers, principalement sur les propriétés de durabilité du béton. Dans une compréhension préliminaire et en vue d'accentuer les phénomènes se produisant dans le béton, un programme expérimental est conçu pour le modèle élémentaire (EM), qui est composé de pâte et de gravier. L'impact de la nature des granulats (poreux et non poreux), de l'état d'humidité et du volume ainsi que de la nature du liant, est analysé sur i) la porosité de l'eau du modèle élémentaire, ii) la structuration de l'interface pâte-granulat. Ensuite, à l'échelle du béton, les matériaux ont été conçus avec le même squelette de granulats (même sable) et la même teneur équivalente en liant. Les conceptions variaient selon la nature des granulats, l'état d'humidité, la nature du liant, la variation du rapport eau/ciment et l'incorporation d'adjuvants chimiques (plastifiant ou superplastifiant). L'impact de la porosité des granulats grossiers sur les propriétés à l'état frais (affaissement, densité apparente et teneur en air emprisonné) et à l'état durci (résistance à la compression, porosité de l'eau, absorption d'eau, perméabilité aux gaz, migration des chlorures, carbonatation accélérée et teneur en portlandite) a été étudié. Les principaux résultats montrent que l'état d'humidité des agrégats et la nature du liant sont les premiers facteurs qui conditionnent la structuration de l'interface pâte/agrégats au sein du modèle élémentaire. La nécessité d'utiliser des agrégats poreux en surface saturée et sèche est particulièrement mise en évidence. À l'échelle du béton, les propriétés à l'état frais sont influencées par la porosité des granulats et le rapport eau/liant (W/B). Cependant, pour un rapport eau/liant fixe correspondant à une consistance fluide, les variations des propriétés à l'état frais mesurées lors de l'incorporation de granulats poreux ne dépendent pas de la nature du liant. Dans le béton durci, la porosité des granulats joue un rôle important dans la porosité de l'eau et la perméabilité à l'air du béton, quelle que soit la nature du liant. Pour les autres propriétés de durabilité (absorption d'eau, migration de Clo, carbonatation et résistance à la compression), la nature du liant l'emporte sur la porosité des granulats
The preservation of natural resources and the limitation of CO2 emissions are a contribution to sustainable development. In the context of the concrete design, this contribution consists in using local or recycled aggregates. However, local or recycled aggregates can be porous and of low quality.The scientific community agrees that the intrinsic porosity of aggregates changes the transport properties of concrete, but to what extent is still a question. The objective of the thesis is to analyze the impact of intrinsic coarse aggregate porosity on mainly the durability properties of concrete. In a preliminary understanding and with a view to accentuating phenomena occurring in the concrete, an experimental program is designed for elementary model (EM), which is composed of paste and gravel. The impact of the aggregate nature (porous and non-porous), moisture state and volume together with the binder nature, is analyzed on i) the water porosity of EM, ii) the structuration of the paste-aggregate interface. Next, at concrete scale, materials were designed with the same skeleton of aggregates (same sand) and the same equivalent binder content. The designs varied by the aggregate nature, moisture state, the binder nature, the variation of water/cement ratio and the incorporation of chemical admixtures (plasticizer or superplasticizer). The impact of coarse aggregate porosity on properties in the fresh state (slump, apparent density and entrapped air content) and in the hardened state (compressive strength, water porosity, water absorption, gas permeability, chloride migration, accelerated carbonation and Portlandite content) was studied. The main results show that the moisture state of aggregate and the binder nature are the first factors that condition the structuring of the paste/aggregate interface within the elementary model. The necessity to use porous aggregates in saturated surface dry is particularly highlighted. At the scale of concrete, the properties in the fresh state are influenced by the aggregate porosity and the water/binder (W/B) ratio. However, for a fixed W/B ratio corresponding to fluid consistency, the variations in the fresh properties measured when porous aggregates are incorporated do not depend on the binder nature. In hardened concrete, porosity of aggregate plays an important role in water porosity and air permeability of concrete whatever the nature of binder. For other durability properties (water absorption, Clo migration, carbonation and compressive strength), the nature of binder overcome leading in comparison to the porosity of aggregate

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Bouquety, Marie-Noëlle. "Étude de la morphologie des granulats et caractérisation par ombroscopie". Nantes, 2003. http://www.theses.fr/2003NANT2113.

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Abstract (sommario):

La forme du granulat apparaît de plus en plus comme l'un des paramètres clé caractérisant la qualité des granulats, par son influence sur les propriétés des mélanges. Pourtant, le peu d'études réalisées montre que le domaine est assez mal connu. Dans cette étude, on a cherché à mettre au point une méthode rapide et performante de caractérisation de l'aplatissements de granulats à l'aide du vidéogranulomètre, un appareil de construction récente utilisant l'analyse d'image. . .

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Dao, Duc-Tung. "(Multi-) recyclage du béton hydraulique". Ecole centrale de Nantes, 2012. http://www.theses.fr/2012ECDN0035.

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Abstract (sommario):

L’utilisation de bétons de démolition, en tant que granulats recyclés dans de nouveaux bétons est une solution prometteuse, dans le contexte actuel de développement durable. Ce type de recyclage est toutefois encore très limité dans le secteur de la construction, par manque de connaissances. Cette thèse vise donc à fournir une meilleure compréhension de l’influence des granulats de béton recyclé dans le béton. Pour cette étude, des bétons de première génération ont été confectionnés avec des granulats naturels. Ces bétons ont ensuite été concassés pour être recyclés dans des bétons de seconde génération qui ont été concassés à leur tour, pour générer une troisième seérie de bétons. Lors de cette campagne, on a fait varier la résistance à la compression des bétons, la nature des granulats naturels et le taux de recyclage. L’utilisation d’agent réducteur de retrait et de superplastifiant a également été prospectée, dans le but d’améliorer les performances des bétons avec recyclés. Les fabrications et le concassage des bétons ont été réalisés à l’échelle semi-industrielle, mais dans des conditions très contrôlées, pour garantir la qualité et la traçabilité des matériaux étudiés. Les performances mécaniques, le retrait et la durabilité des bétons, ainsi qu’un grand nombre de propriétés d’usage des granulats ont été déterminées, pour chaque génération. Ces données représentent une base expérimentale très riche qui a été analysée et utilisée pour développer un ensemble de modèles semi-empiriques, permettant de relier les propriétés des bétons à celles des granulats recyclés qu’ils contiennent, mais aussi les propriétés des granulats recyclés à celles des bétons dont ils sont issus. Ces modèles mettent en évidence un certains nombre de caractéristiques importantes des granulats recyclés. Ils ont également été utilisés à titre prospectif, pour évaluer le multi-recyclage. L’ensemble des connaissances produites a été confronté à un cas réel de recyclage consistant à renouveler une aire aéroportuaire par une dalle de béton ne contenant que des granulats issus du recyclage des anciennes dalles. Cette thèse a été menée dans le cadre d’une convention CIFRE cofinancée par l’ATILH, CIMBETON, le SNBPE, le SPECBEA et l’UNPG en partenariat avec ADP
The use of recycled aggregate in the new concrete will contribute to the solution of demolished concrete within the framework of the sustainable development. However, its application in the construction sector is still limited by the limited knowledge of the properties of recycled concrete. It is the purpose of this thesis to promote the use of recycled aggregate by a better understanding of the influence of such aggregate on the performance of concrete. The relationship between the properties of recycled aggregate concrete and those of recycled aggregate concrete was also evaluated. The study was carried out using three generations of concrete which were made by natural aggregate or recycled aggregates or recycled aggregate by second time (multi-recycled). The concrete production and the aggregate generation by crushing were conducted in semi-industrial condition. With these materials, many mixes of concrete were designed and cast by the mix design method of the laboratory with several variable parameters (proportion of recycled aggregate, shrinkage reducing admixture…) to find out the methods to improve the properties of recycled concrete. They were investigated by the physical properties and the durability. The results of these experimental studies were followed by a major campaign analysis, in which predictive models for the properties of the recycled aggregate or recycled concrete were developed. They were also applied to the multi-recycled aggregate and concrete. All this knowledge has been reviewed by the successful application on a real case in which an airport slab was rebuilt with 100% recycled aggregate. This research falls within the frameworks of a CIFRE (industrial convention for research training) thesis co-financed by the industry's major players: ATILH, CIMBETON, SNBPE, SPECBEA, UNPG in collaboration with ADP (Paris Aeroport)

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Nelfia, Lisa Oksri. "Incorporation de fines issues de granulats recyclés dans la fabrication de nouveaux liants hydrauliques". Thesis, La Rochelle, 2015. http://www.theses.fr/2015LAROS006/document.

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Abstract (sommario):

Ce travail de thèse porte sur la valorisation de granulats recyclés dans la fabrication de nouveaux liants hydrauliques. Il s’inscrit dans une problématique actuelle de gestion des déchets du BTP, de sauvegarde des ressources naturelles et de réduction des gaz à effets de serre liés à la production de matériaux cimentaires. En quelques chiffres, sur les 260 millions de tonnes de déchets inertes produits annuellement par le secteur du BTP en France, 90 millions sont encore déposés en installations de stockage. C’est ce gisement qu’il convient de réduire pour accentuer la fabrication de granulats recyclés estimée aujourd’hui à 15 millions de tonnes/an. Dans cette perspective, ce travail de recherche a pour double objectif de valoriser des granulats recyclés sous forme de fines (Dmax < 80 µm) comme addition minérale en substitution du ciment pour les mortiers et bétons ou bien comme constituant principal de Liants Hydrauliques Routiers (LHR) pour le traitement des sols en place. Deux matériaux source sont utilisés, à savoir : un béton aux propriétés connues et maitrisées et un granulat issu d’une plateforme de recyclage représentatif d’une filière de production. De ces deux matériaux, des fines sont fabriquées par un protocole couplé de concassage et criblage avec ou sans traitement thermique à haute température puis caractérisées (caractérisation physico-chimique, minéralogique et réactivité hydraulique résiduelle) en vue d’établir une cartographie complète de leur potentiel de valorisation en fonction de leur origine. Le premier objectif intitulé « fabrication d’une addition minérale à base de fines » traite de l’effet de cette addition sur le comportement rhéologique, mécanique et sur les propriétés de durabilité de mortiers. Malgré un verrou normatif lié à l’utilisation de matières non référencées dans les normes des matériaux cimentaires, les résultats de ce travail démontrent la faisabilité d’introduire des fines en substitut d’additions classiques tel que le filler calcaire dans des proportions largement supérieures à celles imposées. Le second objectif intitulé « fabrication de liants hydrauliques routiers à base de fines » traite de la conception de LHR à base de fines pour le traitement des sols en place. C’est à partir d’un sol témoin reconstitué en laboratoire que deux familles de LHR à base de fines traitées et non traitées sont conçues, testées et comparées à des liants hydrauliques routiers commercialisés et enfin optimisées
This thesis work focuses on the valorization of recycled aggregates as main component for hydraulic binders. This is included in a current issue of waste management, protection of natural resources and environment, reduction of greenhouse gases emissions in cement production. In France, on 260 millions tons of inert wastes produced per year, 90 millions tons are still stored in non-hazardous landfill. This waste deposit has to be reduced to increase the production of recycled aggregates currently estimated at 15 million tons per year. In view of this, this research is aimed to enhance the valorization of recycled aggregates into powder form (Dmax < 80 microns) as a mineral addition in substitution of cement for mortar and concrete or as main constituent of Hydraulic Road Binders (HRB). Two sources of materials are used : a five years old concrete and a recycled aggregates come from a recycling plant. Powders are prepared by crushing and sieving with or without high-temperature heat treatment and characterized (physical, chemical and mineralogical characterizations : residual hydraulic reactivity) to evaluate their potential valorization based on their origin.The first objective, entitled “Conception of mineral addition using powder of recycled aggregates”, deals with of the influence of this new materials on rheological, mechanical and durability properties of mortars. The results of this study allow us to evaluate the benefits of incorporating powder obtained by crushing/sieving of recycled aggregates as cement or limestone substitute used in the composition of a mortar. The second objective, entitled "conception of the Hydraulic Road Binders using powders of recycled aggregates", deals with the design of HRB by a comparative approach with HRB manufactured. The characteristics of binders are tested on mortars and on samples of treated soil and the results show that it's possible to produce an HRB rich in powders of recycled aggregates with or without cement which can efficiently stabilize clayey soils

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Casbonne-Renaud, Frédérique. "Comportement aux cycles gel-dégel des bétons de granulats calcaires". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL053N.

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Abstract (sommario):

Le but de cette étude est de caractériser le comportement aux cycles gel-dégel de bétons réalisés à base de granulats calcaires, et de le comparer à celui d'un béton classique réalisé avec des granulats siliceux. Des bétons ont été soumis à des cycles gel-dégel accélérés en enceinte climatique, différents de ceux des normes, en ajoutant des paliers de gel et de dégel. Des analyses au microscope électronique à balayage ont montré l'apparition d'ettringite secondaire dans tous les bétons dégradés (siliceux et calcaires). L’ettringite apparait au cours des paliers et peut entrainer une aggravation des désordres lors de sa cristallisation par poussée cristalline. Des mesures de vitesse des ondes ultrasonores, de perméabilité au gaz et de résistance à la compression simple ont permis de montrer différents types de comportements aux cycles gel-dégel en fonction des types de granulats utilisés et des dosages en ciment. La liaison continue entre la pate et les granulats calcaires sublithographiques supprime la zone de faiblesse existant à ce niveau dans le cas des granulats siliceux. L’utilisation de granulats calcaires sublithographiques améliore donc la résistance au gel. Pour des calcaires plus poreux oolithiques, la liaison pate-granulat est très compacte, ce qui entraine dans certains cas des gradients de contrainte pouvant conduire à la formation de fissures. Leur utilisation demandera donc des études préalables.

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Achour, Taoufik. "Étude de l’influence de la nature des granulats sur les propriétés des bétons hydrauliques : cas des granulats calcaires tunisiens". Thesis, Nancy 1, 2007. http://www.theses.fr/2007NAN10105/document.

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Abstract (sommario):

Ce travail de thèse s’intéresse à la valorisation des ressources granulaires tunisiennes, de type calcaire, dans les mélanges hydrauliques. Les matériaux utilisés sont issus des carrières de Aïn Tebournouk, Nahli, Jbel Ressas, El Haoureb, Jradou et Tahent qui sont appelées à alimenter les principaux centres de consommation de la région de Tunis et de la zone côtière du Centre-Est. Les propriétés analysées sont les résistances en compression et en traction et le module d’élasticité. Les récents modèles du LCPC français ont été utilisés pour prédire ces propriétés. Ils ne donnent pas toujours des résultats satisfaisants, en particulier si les mélanges sont riches en éléments fins, comme c’est souvent le cas avec des granulats issus de carrières. Les mortiers, micro-bétons et bétons réalisés dans le cadre de ce travail ont permis de proposer une extension de ces modèles. Pour la résistance à la compression, le coefficient d’adhérence a été associé à la teneur en fillers des granulats. L’hypothèse est que la présence des éléments fins, de même nature que les granulats, améliore l’adhérence pâte-granulat, grâce au rapprochement des propriétés de rigidité des deux matériaux. Pour la résistance à la traction, un modèle décrit par une loi hyperbolique a permis d’apporter une interprétation physique au comportement à la traction des mélanges hydrauliques. Ses paramètres sont reliés à la résistance du granulat et à la cohésion dans la zone de transition pâte-granulat. Enfin pour le module d’élasticité, l’utilisation du modèle du LCPC, qui prend en compte les propriétés de la phase granulaire et de la phase liante, a permis d’atteindre le module d’élasticité de certains granulats
This study concerns the Tunisian granular resources, of limestone type, in the hydraulic mixtures. The used materials outcoming from the careers of Aïn Tebournouk, Nahli, Jbel Ressas, El Haoureb, Jradou and Tahent which have to feed the principal centers of consumption of the area of Tunis and the coastal zone of Center-East. The analyzed properties are the compressive and the tensile strengths and the elastic modulus. The recent models of the French LCPC were used to predict these properties. They do not always give satisfactory results, in particular if the mixtures are rich in fine elements, as it is often the case of the aggregates outcoming from careers. The mortars, micro-concretes and concretes carried out within the framework of this study made it possible to propose an extension of these models. For the compressive strength, the bond coefficient was associated with the content of fillers aggregates. The assumption is that the presence of these fine elements, of comparable nature that the aggregates, improves adherence paste and aggregate, thanks to bringing together the properties of rigidity of the two materials. For the tensile strength, a model describes by a hyperbolic law made it possible to provide a physical interpretation to the tensile strength behavior of the hydraulic mixtures. Its parameters are linked to the aggregate strength and cohesion in the paste-aggregate transition zone. Finally for the elastic modulus, the use of the model of the LCPC, which takes into account the properties of the granular phase and the binding phase, made it possible to reach the modulus of elasticity of some aggregates

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Cheriet, Taoufik. "Contribution à l’étude du béton arme expansif". Lyon, INSA, 1989. http://www.theses.fr/1989ISAL0057.

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Abstract (sommario):

Cette étude concerne le comportement de dalles de béton armé expansif soumises à une sollicitation interne due au gonflement du liant hydraulique. La première partie de ce travail concerne une étude bibliographique sur les ciments et les bétons expansifs, ainsi que l'influence des armatures (taux, direction) sur l'expansion et les auto contraintes. La deuxième traite de l'étude de l'expansion libre ou sous contrainte du liant utilisé en prenant en compte l'influence de la dimension des granulats. Une expérimentation sur des dalles en béton armé expansif nous a permis de connaître. D'une part la distribution des déformations et des contraintes et d'autre part l'influence du taux de ferraillage sur l'expansion et les auto contraintes. Nous avons développé et utilisé deux modèles permettant de décrire le comportement de ces structures et de connaître la distribution des contraintes et des déformations à un instant t donné : une modélisation multicouche d'une part et une modélisation en éléments finis d'autre part. Une confrontation avec les valeurs expérimentales nous a permis de tester et valider les deux modèles. Ces deux méthodes numériques permettent de modéliser avec une bonne précision le comportement des dalles avec la seule connaissance de l'expansion libre et des caractéristiques mécaniques du béton ainsi que la géométrie de la structure étudiée, ce qui est un avantage non négligeable par rapport aux méthodes existantes (ACI, TSUJI).

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Poyet, Stéphane. "Étude de la dégradation des ouvrages en béton atteints par la réaction alcali-silice : approche expérimentale et modélisation numérique multi-échelles des dégradations dans un environnement hydro-chemo-mécanique variable". Marne-la-Vallée, 2003. http://www.theses.fr/2003MARN0193.

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Wen, Ziyun. "Formation et caractérisation de sols alcalins de silice : conditions de leur transformation en gel au contact de sels et d'hydroxydes, notamment de ceux qui sont présents dans le béton : étude particulière du rôle de la portlandite". Dijon, 1989. http://www.theses.fr/1989DIJOS037.

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Abstract (sommario):

Les ouvrages en béton peuvent être le siège d'une réaction destructrice, que l'on appelle la réaction alcali-granulats, lorsqu'ils ont été construits a l'aide d'un ciment contenant des oxydes alcalins au-delà d'un certain seuil, ce qui peut être le cas du ciment portland et de granulats renfermant de la silice de faible cristallinité, dits granulats réactifs. Dans le cadre d'un contrat avec l'A. T. I. L. H. . (association technique de l'industrie des liants hydrauliques), le présent travail a eu pour objectif: 1) de réaliser au laboratoire les réactions de base, notamment, celle qui par attaque de la silice par la soude ou la potasse en solution, peut conduire a la formation d'une solution colloïdale (sol) concentrée de silice et 2) d'étudier les possibilités d'un tel sol en gel. Ce travail a donc permis d'établir quantitativement les caractéristiques des sols susceptibles de se former en fonction de la masse de silice active attaquée par un volume donné de solution alcaline de titre défini, de caractériser par des facteurs bien déterminés leur aptitude a se transformer en gels et de connaitre les délais nécessaires a cette transformation. Il apporte une contribution à la connaissance des possibilités de formation de gel en silice dans les bétons lorsque les conditions les plus favorables ainsi définies se trouvent fortuitement réunies

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Bui, Le Diem Quynh. "Auscultation non destructive des structures en béton atteintes par la réaction alcalis-granulats". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2012. http://hdl.handle.net/11143/6160.

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Abstract (sommario):

Un nombre important de structures à travers le monde sont touchées par la réaction alcalis-silice (RAS), mais plusieurs points restent à valider concernant leur diagnostic. Il y a donc un besoin d'un moyen efficace d'identifier le problème, quantifier l'endommagement et faire le suivi des structures dans le temps afin de déterminer notamment l'efficacité des mesures de mitigation. Le projet présenté dans ce mémoire met en relief les travaux de recherches menés dans le cadre d'un contrat de recherche avec le Federal Highway Administration des USA. L'objectif à moyen et long terme est d'élaborer un guide d'utilisation essais non destructifs sur les structures en service qui pourra être intégré à un protocole d'inspection. Ce projet a été scindé en deux parties complémentaires, soit une partie d'essais in situ et une partie en laboratoire où une nouvelle technique non linéaire du saut temporel a été étudiée. La maniabilité et la sensibilité d'une combinaison de techniques acoustiques pour l'auscultation in situ ont été mises à l'épreuve sur des structures en service. Des ponts et viaducs autoroutiers dans le nord-est des États-Unis ont été évalués en utilisant l'impact-écho, la vitesse d'impulsions ultrasonores et le saut temporel, une nouveauté dans le contrôle non destructif. De ces trois techniques, quatre indicateurs ont été étudiés : vitesse provenant de la fréquence de résonance, la vitesse directe, la fréquence centroïde et le saut temporel. Le saut temporel est une technique où des rafales ultrasonores de hautes fréquences balaient le matériau pendant qu'une onde élastique de basses fréquences perturbe le matériau et causant un délai dans la propagation des ultrasons. Contrairement aux autres techniques non linéaires très sensibles mais non applicables sur le terrain, le saut temporel semble pouvoir être utilisé efficacement sur les structures en service. La technique permet également d'évaluer des paramètres linéaires telle que la vitesse d'impulsions ultrasonores en plus du paramètre non linéaire. L'étude a porté sur l'applicabilité à différents niveaux d'endommagement afin d'identifier les avantages et les limites de la technique ainsi que pour optimiser son utilisation avec différentes configurations de transmission. Les configurations indirecte et semi-directe ont été évaluées sur des échantillons de mortiers à différents niveaux d'endommagement généré par les cycles de gel-dégel. Les résultats ont démontré que le saut temporel est plus sensible lorsqu'utilisé en configuration de transmission indirecte, mais également beaucoup plus sensible que les indicateurs linéaires à l'initiation de l'endommagement. Sa sensibilité et sa versatilité (différents indicateurs pour différents niveaux d'endommagement) sont d'un grand intérêt pour l'évaluation rapide des structures.

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Dehaudt, Sylvain. "Étude de la dégradation d'un béton soumis à la réaction alcali-granulat". Lille 1, 2002. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2002/50376-2002-193.pdf.

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Abstract (sommario):

Diagnostiquer la réaction alcali-granulat et prévoir son évolution sont les problèmes auxquels sont confrontés les maîtres d'œuvres, l'élaboration d'un modèle d'endommagement reste d'actualité. Ce travail s'inscrit donc dans cette démarche et concerne l'étude expérimentale de la dégradation d'un béton. La recherche d'une formulation dont le critère de réactivité est basé sur l'essai accéléré à 60°C et 100% d'humidité relative montre que l'augmentation du dosage en ciment, la diminution du rapport E/C et une teneur optimale en gravillon réactif conduisent à augmenter le gonflement asymptotique. L'étude de la température permet de vérifier son rôle purement cinétique et de valider les hypothèses des temps caractéristiques suivant une loi d'Arrhenius permettant la simulation des courbes de gonflement. Les études d'éprouvettes d'échelles et de formes différentes montrent que le gonflement est isotrope et que cette propriété est vraisemblablement liée à l'isotropie de forme du granulat. D'autre part, nous avons constaté que le gonflement est fonction de la taille des corps d'épreuves étudiés. Les mesures des caractéristiques mécaniques montrent que l'on peut obtenir une diminution de celles-ci allant jusqu'à 25%. Ces études ainsi que les mesures de perméabilité et de porosité ont mis en évidence le rôle concurrentiel de l'hydratation du ciment et de la réaction alcali-silice. Enfin, nous avons proposé le cahier des charges d'une technique et d'un appareillage de mesures permettant de déterminer les pressions générées par le gonflement durant la réaction.

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Hermida, Germán. "Influence du volume de pâte et de la concentration en ciment sur la performance du béton : vers le développement d'un béton à contenu minimal en pâte". Cachan, Ecole normale supérieure, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00572748/fr/.

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Abstract (sommario):

Le volume de pâte, comme le contenu en ciment, a été un paramètre peu étudié en termes de performance du béton. En réalité, la plupart des recherches se sont concentrées sur la qualité de la pâte et non sa quantité. Il existe cependant un intérêt permanent dans la diminution du volume de pâte dans le béton, du fait de motivations environnementales et économiques. Certaines des normes actuellement en vigueur définissent des teneurs minimales en pâte ou en ciment, pour des rapports E/C donnés, mais les dernières avancées en matière d'adjuvants et de meilleures modélisations de l'empilement des granulats permettent aujourd'hui de réduire la teneur en ciment (volume de pâte) sous les dites limites. La collecte et l'interprétation de données bibliographiques a permis d'identifier les effets du volume de pâte sur certaines des principales caractéristiques du béton. La présente recherche a mis en évidence expérimentalement certaines des tendances identifiées lors de l'analyse préliminaire de données et a permis d'en comprendre certaines autres, jusqu'alors peu claires. C'est ainsi qu'on a montré qu'une diminution du volume de pâte, à qualité constante, augmente la résistance à la compression, à l'abrasion, le module élastique, et diminue la maniabilité, le ressuage, le retrait, la porosité, l'absorption capillaire et la pénétration des ions chlorures. Dans les domaines étudiés, le volume de pâte n'a pas montré d'effet sur la prise, la résistance à la flexion et l'avancement du front de carbonatation. L'utilisation d'adjuvants de dernière génération (polycarboxylate), ainsi qu'une optimisation granulométrique progressive, en utilisant le modèle MEC, a permis d'obtenir des bétons avec des volumes de pâte et des teneurs en ciment inférieurs aux limites imposées par les normes, avec de meilleurs maniabilité, comportement mécanique et durabilité que les bétons usuels
The paste volume or the cement content is a parameter still not well studied regarding the performance of concrete. Actually the majority of the investigations were focused on the quality of the paste and not its quantity. However there is a permanently growing interest to reduce the paste volume in concrete, for environmental and economical reasons. Nowadays some standards define a minimum paste or cement content for certain W/C ratios, but improvements in admixtures and better grading models allow reducing of the cement content/paste volume below these limits. The collection and processing of the bibliography data allowed identifying the effects of the paste volume on some of the principal concrete properties. This research proofed through experiments some of the identified tendencies in the data analysis and it helped to comprehend other still unclear tendencies. When the paste volume is reduced, while maintaining its quality, compressive strength, abrasion, and elastic module grow and workability, bleeding, shrinkage, porosity, capillary absorption and penetration of the chloride ion are reduced. In the evaluated ranges, the reduction of the paste volume did not show effects on the concrete setting times, flexural strength and the progression of carbonation. The use of admixtures of the last generation (polycarboxilate) and an optimal granulate progression using the MEC model, allowed to produce concretes with paste volumes and cement contents below the limits defined by the codes. They have a better workability, mechanic behavior and durability than the conventional concretes

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Delannoy, Guillaume. "Durabilité d'isolants à base de granulats végétaux". Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1039/document.

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Abstract (sommario):

L'utilisation de matériaux isolants à base de granulats végétaux est en plein essor notamment pour la réhabilitation du bâti ancien, améliorant ainsi le confort des habitants. Ces matériaux possèdent des propriétés thermiques, hydriques et acoustiques appréciables. Cependant, leur développement est encore limité par le manque d'information sur l'évolution de leurs performances à long terme. Ainsi, l’objectif de cette étude est d’évaluer l’évolution des propriétés fonctionnelles du béton de chanvre, en identifiant les mécanismes de vieillissement lorsque le matériau est exposé à différents types d'environnements. Pour cela, deux bétons de chanvre formulés avec une même chènevotte et deux liants de nature chimique différente sont retenus. L’approche utilisée dans cette étude est pluridisciplinaire (chimique, physico-chimique, microbiologique, microstructurale, acoustique, thermique et mécanique) et multi échelle. L'étude des propriétés chimiques et microstructurales permet de comprendre les variations des propriétés fonctionnelles. Dans un premier temps, la caractérisation initiale des deux formulations a permis de mettre en évidence l’absence d’influence de la nature du liant sur les propriétés fonctionnelles des isolants, ce qui peut être en partie expliqué par des microstructures similaires. Une faible résistance mécanique des matériaux, liée à l'inhibition de la prise des liants en raison de leurs interactions avec les molécules extraites de la chènevotte, a également été mise en évidence. Dans un second temps, les bétons de chanvre ainsi que la chènevotte brute sont soumis à un vieillissement accéléré en imposant des cycles d’humidification/séchage pendant deux ans. Les modifications des performances des matériaux à différentes échéances sont comparées à celles d'échantillons de référence placés à 50% d’humidité relative et une température constante contrôlée. Dans les conditions de référence, aucune variation de propriétés n'est observée. Pour le vieillissement accéléré, les variations de propriétés mises en évidence sont induites par différents paramètres. Dans le cas de la chènevotte brute, l’action des microorganismes et l’adsorption d’eau entrainent une perte de masse et l'ouverture des porosités à l'origine des variations des propriétés acoustiques et hydriques. Pour le béton de chanvre, aucun développement fongique n’est observé en surface du matériau. En revanche, l’action de microorganismes est bien visible à l’intérieur des granulats végétaux, et des mécanismes supplémentaires sont identifiés : les réactions d'hydratation et de carbonatation au sein du liant ainsi que la minéralisation de la chènevotte entrainent des variations de propriétés thermiques, acoustiques et hydriques en modifiant la microstructure des bétons de chanvre. En conclusion, l’absence de variations des propriétés des bétons de chanvre dans les conditions de référence laisse penser que dans un bâtiment réel, leurs propriétés peuvent être stables dans le temps, les pathologies observées étant alors liées à une mise en œuvre défaillante. Pour aller plus loin, les résultats obtenus lors de ce travail devront être validés par une étude in situ qui permettrait d’estimer la durée de vie de ces matériaux
The use of insulating materials based on plant aggregates is growing quickly, especially for the rehabilitation of old buildings, thus improving the comfort of residents. These materials have significant thermal, hydric and acoustic properties. However, their development is still limited by the lack of information on the evolution of their long-term performances. Thus, the objective of this study is to evaluate the evolution of the functional properties of hemp concretes, by identifying the aging mechanisms when the material is exposed to different types of environments. For this aim, two hemp concretes formulated with one type of hemp and two binders with different chemical nature are retained. The approach of this study is multidisciplinary (chemical, physico-chemical, microbiological, microstructural, acoustic, thermal and mechanical) and multi-scale. The study of chemical and microstructural properties allows the understanding of the variations of functional properties. Firstly, the initial characterization of the both hemp concretes made it possible to demonstrate the absence of impact of the nature of the binder on the functional properties of the insulators, which can be partly explained by their similar microstructure. A weak mechanical resistance of the materials was also highlighted, related to the inhibition of the setting of the binders because of their interactions with the molecules extracted from the shiv. Secondly, hemp concretes and bulk shiv hemp are subjected to an accelerated aging by imposing cycles of humidification / drying during two years. The modifications of the material performances at different time scales are compared to reference samples stored at 50% of relative humidity and a constant controlled temperature. Under reference conditions, no variation in properties is observed. For accelerated aging, the variations of properties highlighted are induced by several parameters. In the case of bulk shiv, the action of microorganisms and the adsorption of water lead to a loss of mass and to the opening of porosities, leading to variations in acoustic properties. For hemp concretes, no fungal development is observed on the surface of the material. On the other hand, the action of microorganisms is clearly visible inside the plant aggregates, and additional mechanisms are identified: the hydration and carbonation reactions within the binder as well as the mineralization of the vegetal particles cause variations in thermal, acoustic and hydric properties by modifying the microstructure of hemp concretes.In conclusion, the absence of variations in the properties of hemp concretes in the reference conditions suggests that in a real building, their properties can be stable over time, the observed pathologies then being due to a faulty implementation. To go further, the results obtained during this work have to be validated by an in-situ study to be able to estimate the lifetime of these materials

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Colas, Jérémy. "Étude de la valorisation des déblais de chantiers de tunnels en granulats à béton". Phd thesis, Université Paris-Est, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00806513.

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Abstract (sommario):

La société LTF (Lyon Turin Ferroviaire), filiale de RFF (Réseau Ferré de France) et de RFI (Réseau Ferré Italien) est le promoteur de la section transfrontalière de la future liaison ferroviaire entre Lyon et Turin. LTF souhaite valoriser une grande partie des 16 millions de m3 de déblais qui seront générés par les chantiers du futur tunnel de base en granulats à béton pour le revêtement du tunnel. Cette solution est proposée dans le cadre d'une démarche de développement durable. Cependant, pour une partie des matériaux qui doivent être valorisés en granulats à béton, la teneur en sulfates est comprise entre 1,61 et 4,30% en masse (exprimé en SO3). Ces matériaux se démarquent alors par rapport au contexte réglementaire qui limite la teneur en sulfates dans les granulats à béton à 0,2% pour ce type d'ouvrage. Cette prescription est appliquée pour éviter les risques de dégradation du béton par réaction des sulfates apportés par les granulats avec certains composants présents dans le ciment. Ce phénomène est connu sous le terme de réaction sulfatique interne. Les travaux de recherche ont porté dans un premier temps sur la lixiviation des sulfates issus des matériaux d'excavation. Les résultats ont montré que les sulfates sont rapidement accessibles dans les fractions granulométriques inférieures à 4 mm. Un possible traitement des matériaux par lavage avant leur utilisation dans le béton peut être une solution pour limiter l'attaque sulfatique interne. Dans un second temps, pour définir un liant adapté à ce type de granulats, une étude comparative de différents ciments supposés résistants aux sulfates a été mise en place. Trois essais accélérés ont été développés afin de prendre en compte le risque de dégradation des matériaux cimentaires par formation d'ettringite et de thaumasite. Seuls deux ciments présentent un bon comportement vis-à-vis de la réaction sulfatique interne engendrée par des granulats contenant une forte teneur en sulfates. Il s'agit d'un ciment Portland à très faibles teneur en alcalins et ne contenant quasiment pas d'aluminates tricalciques ainsi qu'un ciment sursulfaté. Enfin, une dernière solution innovante a été proposée et réside dans l'utilisation des sulfates apportés par les matériaux d'excavation pour réaliser le gypsage du ciment. Les sulfates provenant du sable excavé permettent de réguler correctement la prise du matériau cimentaire au même titre que les sulfates de calcium ajoutés au clinker dans le ciment

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Lepesqueux, Étienne. "Comportement des bétons autoplaçants préparés avec des granulats légers". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2011. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1600.

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Abstract (sommario):

This project was undertaken to determine the effect of various type of lightweight coarse aggregates (LWCA) on engineering properties, durability, autogenous, drying and restrained shrinkage of SCC made with and with or without lightweight sand (LWS) used for internal curing. Given the mix design of SCC (high volume of paste), high degree of autogenous shrinkage can increase risk of early-age cracking of SCC subjected to restrained shrinkage. Shrinkcage of repair materials can be restrained by existing concrete and reinforcement. The risk of cracking of SCC can be high given the high elastic modulus of the concrete and its lower degree of stress relaxation at early age. With the process of hydration, SCC with low W/B ratio can have high degree of autogenous shrinkage. Lightweight coarse aggregate (LWCA) are water-saturated materials that provide a dispersed source of water within the mass of the concrete located very close to the cement particles. Better cement hydration can be obtained with lower development of self-desiccation. Given the morphology of the aggregate surface, the presence of water in the porous structure of the aggregate, and the compatibility of elastic modulus of LWCA and that of the cement paste, lightweight aggregate can reduce the risk of microcracking at the interfacial transition zone that can be present initially in conventional concrete as well as microcracking that can develop during service life due to repetitive structural loading, cycles of wetting and drying and freezing and thawing. The project was divided into three parts : evaluation of frost durability of SCC made with various types of LWCA ; evaluation of effect of type and dosage of LWCA on SCC performance ; and evaluation of effect of a shrinkage reducing admixture (SRA) and an expansive agent (EA) on lightweight SCC. All lightweight SCC exhibited excellent frost durability and mixtures made with 20% LWS replacement had greater resistance to de-icing salt scaling than those without LWS. Incorporation of LWCA between 25% and 50% led to decrease in modulus of elasticity and compressive strength. The use of LWCA led to an increase in total creep function. The use of LWS and LWCA resulted in significant decrease in total and autogenous shrinkage. The use of LWCA led to a decrease in total shrinkage between 25% and 75%, depending of the use of LWS, the type and rate of replacement of LWCA. Thus, SCC made with LWS and LWCA exhibited longer elapsed time before cracking compared to similar concrete prepared without any LWS and LWCA. The estimated time to cracking ranged from 4 days for the reference concrete without LWA to 42 days for the mixture prepared with 50% LWCA and 20% LWS.

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Duchesne, Josée. "Le rôle des ajouts minéraux face aux réactions alcalis-granulats dans le béton : mécanismes de réaction, performance et essais d'évaluation de la performance". Doctoral thesis, Université Laval, 1993. http://hdl.handle.net/20.500.11794/28933.

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Habita, Mohamed Fouzi. "Contribution à l'étude de l'incidence de l'alcali-réaction sur le comportement mécanique des poutres en béton armé". Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10251.

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Abstract (sommario):

Les travaux elabores dans le cadre de cette these contribuent a la comprehension des processus d'endommagement du beton et a une meilleure connaissance theorique et experimentale des lois de comportement du beton atteint par ces reactions chimiques, lorsque leur developpement conduit a des expansions fissurantes. Les essais ont porte sur des elements de poutres en beton arme et non arme composes des memes granulats reactifs avec des ajouts d'alcalins (naoh, koh) dans l'eau de gachage et differentes conditions de conservation apres durcissement. L'etude montre que l'expansion est fonction de la nature et du taux d'alcalin dans le beton. Cette expansion depend aussi des corps d'epreuves structuraux. Les caracteristiques mecaniques relevees sur les betons testes montrent une diminution de 50-60% du module elastique et de la resistance a la traction; par contre la resistance a la compression presente une diminution peu sensible de l'ordre de 10%. Une modelisation des essais par elements finis (ansys 4-4) permet en simulant l'expansion par des variations de volume differenciees selon certaines couches de beton appropriees de retrouver le comportement des poutres a leurs differents niveaux d'endommagement constates en laboratoire

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Dorion, Jean-François. "Distribution des ions alcalins et chlore dans le béton, influence sur la réaction alcalis-granulats". Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape8/PQDD_0007/MQ43820.pdf.

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Tesi sul tema "Granulats de béton recyclés"

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