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THESE - PRODUITS PREFABRIQUES EN BETON FILE : VERS L’AMELIORATION DES PERFORMANCES DU MATERIAU POUR MIEUX GERER LE PROCEDE DE PRODUCTION

PRODUITS PREFABRIQUES EN BETON
Franck CASSAGNABERE
L'UNIVERSITE PAUL SABATIER TOULOUSE III
DOCTORAT de l'Université de Toulouse III
Spécialité Génie Civil
Laboratoire Matériaux et Durabilités des Constructions
 

SOMMAIRE

INTRODUCTION GENERALE 

CHAPITRE I :LE CONTEXTE DE LA PREFABRICATION DES POUTRELLES GF1  

1 Industrie de la préfabrication : généralités 

2 Préfabrication par fil adhérent  

2.1 Procédé de mise en oeuvre des bétons
2.2 Produits préfabriqués étudiés : les Poutrelles Gf
2.3 Procédé de mise en oeuvre des éléments de l’étude : le filage des poutrelles SEAC Gf 

3 Présentation du matériau d’étude : le béton filé pour les poutrelles  

3.1 Critères d’exigence des bétons filés : le cahier des charges
3.2 Formulations
3.3 Constituants de base
4 Conclusions du chapitre. 

CHAPITRE II : ETAT DE L’ART 

1 Contexte normatif général
1.1 Généralités
1.2 Normes européennes
1.3 Avis techniques et certification  

2 Formulation des bétons  

2.1 Généralités sur la formulation des bétons
2.2 Méthodes de formulation traditionnelles
2.3 Méthodes de formulation novatrices
2.4 Méthodes de formulation numériques
2.5 Conclusions  

3 Béton à l’état frais et la vibration 

3.1 Béton à l’état frais.
3.2 Vibration. 

4 Réactions d’hydratation des ciments et réaction pouzzolanique 

4.1 Généralités sur les ciments Portland
4.2 Réactions d’hydratation .
4.3 Métakaolin (MK)  

5 Béton a l’état durci  

5.1 Résistance en compression du béton.
5.2 Durabilité
5.3 Déformations différées  

6 Produire de Facon plus écologique 

7 Conclusion du chapitre et axes de recherche. 

CHAPITRE III : MATERIAUX, METHODES ET ETUDES PRELIMINAIRES 

1 Essais de caractérisation
1.1 Caractérisation des constituants.
1.2 Caractérisation des matériaux cimentaires à l’état frais.
1.3 Traitement thermique : l’étuvage.
1.4 Essais de caractérisation des matériaux cimentaires à l’état durci
 1.5 Essais microstructuraux 

2 Constituants : Etat des lieux de l’utilisation en usines. 

2.1 Ciments
2.2 Additions minérales usuelles Fi
2.3 Métakaolins MKi .
2.4 Granulats.
2.5 Adjuvants. 

3 Confection et conservation des mélanges cimentaires 

3.1 Généralités
3.2 Compositions
3.3 Gâchage et mise en place
3.4 Maturations et conservation des corps d’épreuve  

4 Caractéristiques vibratoires en usines pour une retranscription aux essais de laboratoire 

4.1 Paramètres vibratoires
4.2 Distribution du béton sur le platelage : Conséquence sur la qualité des produits 

5 Caractéristiques d’étuvage en usines : vers la définition d’un cycle thermique représentatif en laboratoire 

5.1 Etuvage en général.
5.2 Cycles d’étuvage théoriques des différents sites
5.3 Cycle d’étuvage standard
6 Etudes préliminaires.
6.1 Problématique .
6.2 Sensibilité des ciments à l’étuvage.
6.3 Présentation des critères de performance mécanique requis pour les matériaux préfabriqués SEAC Gf
6.4 Recherche d’une partie liante adaptée à l’usage de la préfabrication sur des
critères de performance mécanique
7 Conclusions du chapitre. 

CHAPITRE IV : LA RATIONALISATION DU PROCESS RESULTATS ET DISCUSSIONS . 

PARTIE A : INFLUENCE DE LA REFORMULATION DES COMPOSITIONS ACTUELLES BASEE SUR DES CRITERES DE COMPACITE DU SQUELETTE GRANULAIRE 

1 Reformulation des squelettes granulaires des bétons de référence B1 et B2 

2 Détermination des propriétés du béton  

2.1 Propriétés physiques
2.2 Propriétés à l’état frais
2.3 Propriétés à l’état durci
2.4 Bilan . 

3 Autre approche dans la reformulation : le concept du Mortier de Béton Equivalent (MBE)  

3.1 Présentation des mélanges MBE résultant de B1 et B2
3.2 Etude du concept MBE à l’état frais
3.3 Etude du concept MBE à l’état durci . 

4 Outil numérique de la prévision des propriétés des bétons : BétonLab Pro2. 

4.1 Hypothèses d’utilisation au cas des bétons filés et étuvés
4.2 Comparaison Béton numérique et Béton expérimental. 
4.3 Actions à mener . 
5 Conclusions . 

PARTIE B : LA PARTIE LIANTE : MATRICES CIMENTAIRES INCORPORANT DES ADDITIONS POUZZOLANIQUES CALCINEES. 

1 Partie liante : Introduction. 

2 Comportement les mortiers incorporant du métakaolin à l’etat frais. 

2.1 Présentation .
2.2 Tests préliminaires .
2.3 Courbes d’écoulement des mortiers incorporant MKi
2.4 Explications des comportements rhéologiques des mélanges cimentaires incorporant des métakaolins selon les caractéristiques intrinsèques des additions
2.5 Conclusions sur le comportement des matériaux avec MKi à l’état frais 

3 Performances mécaniques des mortiers étuvés incorporant du métakaolin. 

3.1 Mortiers incorporant du MKi en substitution au ciment
3.2 Paramètres influençant la cinétique d’hydratation .
3.3 Conclusions sur les performances mécaniques. 

4 Propriétés de transfert et Durabilité  

4.1 Propriétés de transfert .
4.2 Indicateur de durabilité : la carbonatation accélérée
4.3 Conclusions sur les critères de durabilité 

5 Conclusion sur la partie liane et bilan environnemental  

PARTIE C : ETUDE DE LA MICROSTRUCTURE DES PATES DE CIMENT INCORPORANT DU METAKAOLIN 

1 Evolution globale de l’hydratation des pâtes de ciment étuvées incorporant du métakaolin  

1.1 Investigations par diffraction des rayons X (DRX)
1.2 Analyses thermiques 

2 Approfondissement de l’étude microstructurale concernant les hausses de réactivité des matériaux étuvés incorporant MK1 

2.1 Généralités
2.2 Analyses thermiques des matériaux étuvés incorporant du MK1 à 1 jour
2.3 Analyses par microsonde électronique ..
2.4 Analyses d’image acquises au MEB en mode rétrodiffusé
3 Conclusions  

4 Perspectives à cette étude sur la microstructure des matrices cimentaires étuvées incorporant du MK 

CHAPITRE V : VALIDATION SUR SITE : LE BETON B3 

1 Contexte et essais préliminaires en usine 

1.1 Contexte
1.2 Essais préliminaires  

2 Compositions des bétons de validation 

2.1 Présentation des compositions B3-0% et B3-25%MK5
2.2 Vérification du squelette granulaire
2.3 Justification de la composition vis-à-vis du contexte normatif  

3 Propriétés à l’état frais  

3.1 Essai sur béton en usine
3.2 Essais sur MBE associés aux bétons de validation 

4 Résistances mécaniques en compression 

5 Propriétés de transfert 

5.1 Porosité et absorption d’eau
5.2 Perméabilité à l’oxygène 

6 Déformations différées 

6.1 Introduction
6.2 Retrait
6.3 Déformations différées totales
6.4 Fluage
7 Conclusion sur les essais de validation en usine
CONCLUSIONS
PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES :
ANNEXE I : NOTATIONS CONVENTIONNELLES DE LA CHIMIE DES CIMENTS
ANNEXE II : LE GUIDE DE L’UTILISATION PRATIQUE DE BETONLAB PRO2
ANNEXE III : LA MOULEUSE PRENSOLAND
ANNEXE IV : RESULTATS DE RESISTANCES EN COMPRESSION SUR MORTIER
ANNEXE V : METHODE DE REFORMULATION DES BETONS B1 ET B2 ET LEURS COMPOSITIONS PAR M 3
ANNEXE VI : TRAVAIL DE FORMULATION AVEC LE LOGICIEL BETONLAB PRO2
ANNEXE VII : DIAGRAMMES D’ANALYSE THERMODIFFERENTIELLE UTILISES DANS L’ETUDE
ANNEXE VIII : ESTIMATION DE LA QUANTITE MOLAIRE DE PORTLANDITE DES PATES DE CIMENT ETUDIEES
ANNEXE IX : DIAGRAMME DTG%/DT EN FONCTION DE LA TEMPERATURE
ANNEXE X : LISTE DES SYMBOLES
LISTES DES FIGURES ET DES TABLEAUX 




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Ditulis oleh: younes younes - lundi 22 octobre 2012

1 Komentar untuk "THESE - PRODUITS PREFABRIQUES EN BETON FILE : VERS L’AMELIORATION DES PERFORMANCES DU MATERIAU POUR MIEUX GERER LE PROCEDE DE PRODUCTION"

Jean Mestier a dit…

Je pense que c'est vraiment important d'ameliorer des performances. Est-ce qu'il y avait beaucoup de changements dans la fabrication du beton dans les dernières quelques années? Merci pour ces infos.

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