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Conclusions générales
L’augmentation de la fraction volumique des granulats augmente le retrait chimique des
mortiers exprimé en mm 3 par gramme de ciment. On observe une relation quasi-linéaire entre
le retrait chimique des mortiers rapporté par gramme de ciment et la surface spécifique des
inclusions granulaires présentes dans le mortier. La surface supplémentaire fournie par les
granulats les plus fins, qui servent de nouveaux sites de nucléation pour les hydrates, et l’effet
dispersif des granulats pendant le malaxage semblent être à l’origine de ce phénomène.
Le retrait d’autodessiccation
Nous avons observé, en accord avec la littérature, que l’augmentation du rapport eau-ciment
(E/C) réduit d’une manière significative le retrait d’autodessiccation. L’étude de l’effet des
inclusions granulaires a montré, qu’au très jeune âge, le retrait d’autodessiccation absolu des
mortiers dépend peu de leur nature minéralogique. Par contre, le retrait endogène exprimé en
µm/m/gramme de ciment est une fonction décroissante du rapport sable/ciment (S/C). Ce
résultat démontre l’effet de l’empêchement des granulats sur le développement du retrait
endogène au jeune âge. A l’échelle microscopique, cet empêchement a été associé à la
formation d’un réseau de microfissures qui apparaît dans la pâte à l’âge de 48 heures pour les
ciments CEM I et CEM II. Ces résultats peuvent expliquer la différence de retrait observée
(en µm/m/g de ciment) entre une pâte de ciment et un mortier de même rapport E/C : en effet,
la porosité constituée par les microfissures tend à compenser partiellement le retrait endogène
du matériau. Nous avons également observé que la densité de ces microfissures dépend de la
classe de résistance du ciment et du rapport E/C: une classe de résistance plus élevée et un
rapport E/C plus faible induisent un réseau de microfissures plus dense.
Ces mêmes observations n’ont pas permis de mettre en évidence une auréole de transition
entre la pâte de ciment et les granulats pendant les quatre premiers jours d’hydratation.
La modélisation multi-échelle
Le modèle développé au cours de cette étude s’inspire des travaux de Bernard et al. (Bernard
et al., 2003) pour la modélisation de l’hydratation, de Mounanga et al. (Mounanga et al.,
2004) pour le calcul du retrait chimique, et de Picher et al. (Pichler et al., 2007) pour le calcul
du retrait d’autodessiccation. Le modèle ainsi développé permet de suivre l’évolution des
propriétés chimio-mécaniques et hydro-mécaniques de la microstructure des matériaux
cimentaires dès la mise en œuvre du matériau. Il prend en compte la composition du liant, sa
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