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Les objectifs de la thèse
Ce travail de recherche s’inscrit dans le cadre d’une meilleure identification et compréhension
des mécanismes moteurs et des paramètres conditionnant l’évolution des déformations au
jeune âge des matrices cimentaires en conditions endogènes. Cette étude a été organisée
autour de trois principaux objectifs. Il s’agissait tout d’abord de développer et de mettre au
point des dispositifs d’essais fiables et précis permettant de mesurer les déformations
endogènes des matrices dès la fin du malaxage. Une campagne multivariable sur pâtes de
ciments et sur mortiers a ensuite été réalisée afin de mettre en évidence les effets du type de
ciment et de granulat, du rapport eau/ciment (E/C) et de la concentration granulaire sur le
retrait endogène mesuré pendant les premières 72 heures d’hydratation. Une analyse
micro/macro a été privilégiée en mettant en relation les résultats de mesure de retrait avec des
observations réalisées par microscopie électronique, notamment au niveau de l’interface pâte
de ciment/granulat. Le troisième objectif était le développement d’un modèle de prévision du
retrait endogène des matrices cimentaires au jeune âge. Les résultats obtenus avec cette
modélisation basée sur une approche micromécanique multi-échelle, ont été comparés aux
résultats expérimentaux.
Ce mémoire décrit la démarche scientifique adoptée, les résultats obtenus et l’analyse qui en a
été faite. Il s’organise en trois grandes Parties.
La Première Partie est dédiée à la description des phénomènes intervenant dans le
développement des déformations endogènes au très jeune âge. Le processus d’hydratation des
ciments (Chapitre I) ainsi que les mécanismes moteurs à l’origine des déformations
endogènes (Chapitre II) sont analysés en détail. Une attention particulière est portée à l’effet
des inclusions granulaires sur le retrait des matrices cimentaires. L’aspect métrologique est
également étudié à travers la description des différentes méthodes existantes pour la mesure
des déformations endogènes au jeune âge.
La Deuxième Partie présente tout d’abord les matériaux et les mélanges étudiés ainsi que les
méthodes d’essais et les protocoles expérimentaux mis en œuvre (Chapitre III). Le second
chapitre (Chapitre IV) est consacré à décrire minutieusement les nouveaux dispositifs
développés au cours de ce travail de recherche et à évaluer leurs performances en terme,
notamment, de répétabilité et de régulation thermique des éprouvettes. Une analyse critique
de ces dispositifs est réalisée afin de limiter, voire d’éliminer, les artefacts liés à la mesure des
déformations au jeune âge.
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