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Sommaire VII.3. Modélisation multi-échelle _______________________________________________166 VII.3.1. Problème hydromécanique local ______________________________________________166 VII.3.2. Le comportement mécanique homogénéisé ______________________________________168 VII.3.3. La pression capillaire dans les pores ___________________________________________170 VII.3.4. Calcul du retrait des pâtes de ciment au jeune âge _________________________________171 VII.3.5. Calcul de retrait des mortiers au jeune âge_______________________________________172 VII.4. Application sur une pâte de ciment ________________________________________173 VII.5. Effet des propriétés du ciment ____________________________________________178 VII.5.1. Influence de la finesse du ciment ______________________________________________178 VII.5.2. Effet du rapport E/C ________________________________________________________180 VII.5.3. Influence du rapport sable/ciment (S/C)_________________________________________182 VII.6. Conclusions____________________________________________________________183 Conclusions générales........................................................................................................... 185 Perspectives ........................................................................................................................ 189 Bibliographie ........................................................................................................................ 190 Page 10
Liste des figures Liste des figures Figure I-1 : Dégagement de chaleur lors de l’hydratation du ciment en fonction du temps (Neville, 2000).24 Figure I-2 : Hydratation de C3S par calorimétrie à conduction : effet de la surface spécifique (eau/solide = 1,0) (Tenoutasse, 1968).____________________________________________________________________27 Figure I-3 : Hydratation à la surface et diffusion (Powers, 1935). _________________________________28 Figure I-4 : Paramètres influençant la réactivité des laitiers _____________________________________33 Figure I-5 : Structuration d’une pâte de ciment (inspiré de Barcelo, 2001). _________________________36 Figure I-6 : Courbes de distribution de la porosité pour différents rapports E/C ____________________37 Figure I-7 : Distribution (en volume cumulé) des pores dans une pâte de ciment durcie à différents âges (Diamond, 1976). _________________________________________________________________________38 Figure I-8 : Représentation schématique des feuillets de C-S-H, modèle de Feldman et Sereda revu par Sierra (Sierra, 1982).______________________________________________________________________39 Figure II-1 : Volume absolu et volume apparent (Garcia-Boivin, 1999).____________________________41 Figure II-2 : Différence entre le retrait chimique et le retrait endogène ____________________________42 Figure II-3 : Contraction Le Chatelier (A : avec ressuage; B : sans ressuage; 1 : hydratation intermédiaire; 2 : hydratation complète). _____________________________________________________43 Figure II-4 : Ménisque capillaire non saturé (1 : liquide ; 2 : gaz ; 3 : solide)________________________45 Figure II-5 : Relation entre le retrait endogène et l’humidité relative (Fazhou et Yufei, 2006)__________47 Figure II-6 : Schématisation du phénomène de tension de surface ________________________________47 Figure II-7 : Surface d'adsorption et distribution de pression (Soroka, 1977)._______________________48 Figure II-8 : Mécanisme de la déformation endogène. __________________________________________49 Figure II-9 : Retrait endogène de la pâte et du mortier (même rapport E/C=0,35) (Holt, 2001). ________50 Figure II-10 : Retrait endogène du mortier (volume de la pâte = 57%) et du béton (volume de la pâte = 34%) pour un même rapport E/C=0,30. (Holt, 2001). ___________________________________________50 Figure II-11 : Effet de la saturation des granulats sur le retrait endogène (Toma, 1999). ______________51 Figure II-12 : Système de mesure avec des inserts (Bjøntegaard, 1999). ____________________________57 Figure II-13 : Dilatomètre permettant de mesurer la déformation endogène ________________________58 Figure II-14 : Moule spécial en plastique ondulé pour mesurer le retrait horizontal. _________________58 Figure II-15 : Dilatomètre digital à membrane armée (Esping et al., 2006). _________________________58 Figure II-16 : Système de mesure avec des capteurs sans contact (Morioka et al., 1999).______________58 Figure II-17 : Système de mesure vertical avec un tube flexible (Jensen, 2005).______________________59 Figure II-18 : Equipement des éprouvettes de (Le Roy, 1996).____________________________________59 Figure II-19 : Dispositif expérimental de retrait linéique vertical (Miao, 2000).______________________59 Figure II-20 : Dispositif expérimental de retrait linéique vertical (Staquet et al., 2006). _______________59 Figure II-21 : Mesure de retrait externe par variation de niveau de mercure _______________________62 Figure II-22 : Mesure de retrait externe automatisé (Setter et Roy, 1978). __________________________62 Figure II-23 : Dispositif expérimental de mesure des variations volumiques (Mitani, 2003). ___________63 Figure II-24 : Allure des courbes de variations de volume selon (Mitani, 2003). _____________________63 Figure II-25 : Dispositif de mise en rotation (Justnes et al., 1998)._________________________________64 Figure II-26 : Suivie de la variation de volume (Justnes et al., 1998). ______________________________64 Figure III-1 : Granulométrie des sables utilisés. _______________________________________________70 Figure III-2 : Observations au microscope des trois types de sables utilisés. ________________________71 Figure III-3 : Procédure de malaxage. _______________________________________________________71 Figure III-4 : Dispositif de mesure de la dépression capillaire en condition endogène. ________________76 Figure III-5 : Appareil de prise Vicat.________________________________________________________77 Figure III-6 : Excitation des éprouvettes en utilisant le Grindosonic ® . ____________________________78 Figure III-7 : Dispositif de mesure de retrait chimique. _________________________________________81 Figure IV-1 : Effet du ressuage sur le retrait endogène des pâtes de ciment pour différents rapports E/C à une température de 20°C (Mounanga, 2003).__________________________________________________83 Figure IV-2 : Système de mise en rotation de l’échantillon (vue de face et vue de dessus). _____________85 Figure IV-3 : Système de mise en rotation continue de l’échantillon (à gauche) et l’échantillon obtenu (à droite). _________________________________________________________________________________86 Figure IV-4 : Dispositif expérimental de mesure des variations volumiques avec mise en rotation continue de l’échantillon. __________________________________________________________________________87 Figure IV-5 : Variation de masse du système à vide. ____________________________________________87 Page 11
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Chen B. et Liu J., “Experimental
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Justnes H., Van Gemert A., Verboven
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Parrott L.J., Geiker M., Gutteridge
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Wittmann F. H. “Surface tension s
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Résumé Les matériaux cimentaires
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