Téléchargement - Ecole Française du Béton

Avec :
ε
ε
b
p
Chapitre II. Déformations endogènes de la pâte de ciment et effet des inclusions granulaires
1−
Vg
=
⎛ Eg
⎞
⎜ 1⎟
⎜
− Vg
+ 1
E
⎟
⎝ p ⎠
Eg : le module d’élasticité des granulats [-],
Ep : le module d’élasticité de la pâte de ciment [-].
II.5.4. Interface pâte de ciment/granulats
La présence d’inclusions granulaires au sein d’une matrice cimentaire crée, entre la pâte et les
granulats, une zone d’interface aux propriétés différentes de celles du cœur de la pâte. Depuis
les premiers travaux de Farran en 1956 (Farran, 1956), de nombreux chercheurs se sont
intéressés à la formation de la zone d’interface et à l’évolution des ses propriétés chimiques,
mécaniques, électrique et de transfert. Au cours des 20 dernières années, trois conférences ont
été dédiées à cette problématique (Mindess et Shah, 1987 ; Maso, 1992 ; Diamond et
Mindess, 1994) et les résultats du comité RILEM TC 108 ont fait l’objet d’un ouvrage
collectif (Maso, 1996). Malgré l’abondance des études menées, il existe encore des
désaccords importants entre chercheurs sur la définition et les effets de l’ITZ sur les
propriétés du béton, voire même sur sa réelle influence sur les propriétés du béton (Diamond
et Huang, 2001).
II.5.4.1. Mécanismes de formation
L’interface pâte de ciment/granulat est souvent décrite comme une zone dont l’épaisseur,
variable de 10 à 50 µm, dépend principalement de la granulométrie du ciment (Monteiro et
al., 1985), du rapport E/C (Elsharief et al., 2003 ; Akçaoğlu et al., 2005 ; Cwirzen et Penttala,
2005), des propriétés pouzzolaniques des additions minérales ou végétales (Goldman et
Bentur, 1993 ; Ollivier et al., 1995 ; Zhang et al., 1996 ; Vivekanandam et Patnaikuni, 1997 ;
Liao et al., 2004 ; Gao et al., 2005), des propriétés granulométriques et minéralogiques des
granulats (Tasong et al., 1998 ; Tasong et al., 1999 ; Elsharief et al., 2003 ; Akçaoğlu et al.,
2005 ; Basheer et al ., 2005) et des conditions de malaxage du matériau (Diamond and Huang,
2001). Cette zone présente généralement une forte porosité ce qui induit des caractéristiques
mécaniques médiocres et une fragilité particulière. Il est souvent avancé que l’adhésion entre
les granulats et la pâte de ciment conditionne la résistance mécanique et les propriétés de
transfert du béton.
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