MODELISATION DE LA PARTICIPATION DES POUZZOLANES A LA RESISTANCE EN COMPRESSION DES BETONS

Rappel des améliorations visées Ces améliorations concernent la prise en compte de la participation des pouzzolanes à la résistance au travers du coefficient ϕ. Elles ont consisté à vérifier la non dépendance de ϕ visà-vis du rapport e/c sur une large fourchette de variation de ce dernier ainsi que la pertinence de la valeur de ϕ0 et de la forme exponentielle de ϕ en fonction du rapport z/c.

Ces vérifications ont été faites sur un large ensemble de données expérimentales contenant, en particulier, de nombreux bétons de fumées de silice. En outre, on a profité de ce nouveau calibrage pour étendre le champ d’application du modèle à des bétons contenant simultanément les deux types de pouzzolane – une fumée de silice et une cendre volante – en généralisant la forme de ϕ.

NOUVEAU CALIBRAGE DU MODELE

Sélection des données expérimentales

Ces données ont été extraites de la littérature. On a fait le choix de ne retenir que des formules ne comportant pas d’entraineur d’air. Les sources utilisées ont été les suivantes : • Bétons de fumée de silice : [MALHOTRA 1986, YAMATO ET AL. 1986/1989, ROLLET ET AL. 1992, LE ROY 1995]. • Pour les bétons de cendre, on a repris les données de Kim et al. que de Larrard avait utilisées pour valider le modèle sur des bétons de cendres [KIM ET AL. 1992, DE LARRARD 1995] qu’on a complétées par un jeux de données concernant des mortiers et bétons de cendre, des bétons de fumée de silice et des bétons mixtes (fumée de silice et cendre volante)  [NAPROUX 1994].

Etant donnée la richesse des ces deux sources, la recherche de données n’a pas été poussée plus loin malgré l’abondance de la littérature sur ce sujet (voir par exemple [HEDEGAARD ET HANSEN 1992, BIJEN ET VAN SELST 1993, GOPALAN 1993, CORNEILLE ET AL. 1994]). L’ensemble de ces données représente un total de 142 formules : 51 aux fumées de silice, 57 aux cendres, 5 bétons mixtes (fumée de silice – cendre) et 29 témoins correspondants. Le rapport e/c varie entre 0,28 et 0,88, zfs/c entre 0,05 et 0,50, zcv/c entre 0,11 et 0,50.

Les échéances testées se situent entre 1 et 365 jours. Au total, on a là un ensemble de 552 valeurs de résistances en compression. Une rapide présentation des matériaux utilisés est faite ci-dessous, l’annexe L donnant toutes les informations complémentaires sur ces derniers ou sur les compositions des bétons. Les données de Malhotra Les gravillons sont des calcaires concassés de taille maximale 19 mm. Le sable est un sable naturel. Le ciment est un Portland (équivalent à un type I ASTM ).

La fumée de silice se présente sous forme densifiée. L’adjuvant est un haut réducteur d’eau de type polycondensat de naphtalène sulfoné formaldéhyde. Les éprouvettes sont des cylindres d’élancement 2 et de hauteur 20,3 cm. Les données de Yamato et al. Les gravillons sont des amphiboles concassés de taille maximale 20 mm. Le sable est un sable marin. Le ciment est un Portland classique. Les fumées de silice (une pour la source de 1986, trois pour celle de 1989) se présentent sous forme densifiée.

L’adjuvant est un réducteur d’eau de type polycondensat de naphtalène sulfoné formaldéhyde. Les éprouvettes sont des cylindres d’élancement 2 et de hauteur 20 cm. Les données de Rollet et al. Les gravillons sont des calcaires concassés de taille maximale 14 mm. Le sable est un sable de Seine. Le ciment est un CPA–CEM I 52,5.

La fumée de silice a une haute teneur en silice. L’adjuvant est un polycondensat de mélamine sulfonée formaldéhyde. Les éprouvettes sont des cylindres d’élancement 2 et de hauteur 22 cm. Les données de Le Roy Les gravillons et le sable sont des silico-calcaires semi-concassés de Seine de taille maximale 20 mm. Le ciment est un CPA–CEM I 52,5 PM. La fumée de silice est sous forme densifiée. Le fluidifiant est une résine mélamine. L

es éprouvettes sont des cylindres d’élancement 2 et de hauteur 22 cm. Les données de Kim et al. Les gravillons sont concassés, de taille maximale 13 mm. Le sable est un sable de rivière. Le ciment est Portland (équivalent à un type II ASTM ). La cendre volante est une cendre silicoalumineuse de centrale thermique.

L’adjuvant est un polycondensat de naphtalène sulfoné formaldéhyde. Les éprouvettes sont des cylindres d’élancement 2 et de hauteur 20 cm. Les données de Naproux Dans son étude, Naproux a caractérisé un très grand nombre de mortiers et bétons contenant diverses sortes de cendres fines, voire très fines. Ces cendres fines sont du même type (micronisées), et pour l’une d’entre elles de la même origine, que la cendre cva étudiée dans la présente étude et s’inscrivent dans le cadre de la valorisation des cendres de centrales thermiques que s’efforcent de mener

Electricité de France et Charbonnages de France. Cette valorisation passe, dans ce cas, par une augmentation de la finesse du produit proposé. L’étude faite par Naproux est l’une des premières effectuées sur ce type de cendres (voir aussi 174 Modélisation de la participation des pouzzolanes à la résistance en compression des bétons [CARLES-GIBERGUES 1961, MORA ET AL. 1991]) et concerne différents types de mélange : des mortiers (M), des bétons ordinaires (BO), à hautes performances (BHP), et à très hautes performances (BTHP). Etant donné la spécificité des cendres étudiées et la richesse des résultats expérimentaux sur mortier, on a choisi d’inclure ces derniers dans la base de données expérimentales retenues pour calibrer le modèle de résistance en compression.

Le sable utilisé dans les mortiers est un sable siliceux roulé. Les bétons ordinaires sont réalisés avec des granulats roulés de Garonne, de nature siliceuse et de taille maximale 20 mm. Les BHP utilisent un sable siliceux alluvionnaire et des gravillons dolomitiques concassés de taille maximale 20 mm. Les BTHP sont confectionnés avec du sable normal AFNOR de Port la Nouvelle et des gravillons calcaires de Millau concassés de taille maximale 12 mm.