6. Conclusion sur la thixotropie

Partie II : Rhéologie des suspensions cimentaires Dans cette deuxième partie, je vais présenter quelques essais
supplémentaires pour déterminer le seuil de l'écoulement et la viscosité de
la pâte de ciment. Ces sont les deux paramètres assez importants qui joue
un rôle décidé dans le comportement rhéologique. D'abord, on va étudier la
thixotropie, ensuite les mesures de la viscosité à l'état stationnaire va
donner un regard éclairage sur la viscosité, après on va étudier la
robustesse de formulation en utilisant l'agent de viscosité et en modifiant
le dosage en eau. Les mesures de la conductivité de la pâte vont donner
des informations sur le phénomène physico-chimique. Enfin, c'est l'essai
d'étalement avec cône d'Abrams modifiée, on va discuter un peu sur les
études acquises et les résultats trouvés en déterminant le seuil
d'écoulement à travers la relation entre le diamètre finale de la galette
et le seuil...
% ---------------------------------------------------------------------%
Partie II : Rhéologie des suspensions cimentaires 86
3. Chapitre 3 : Ecrasement de la pâte de ciment 89 1. Introduction 91
2. Définition de la pâte de ciment 92
3. Rhéométrie des suspensions 92
3.1 Les rhéomètres traditionnelles 92
3.2 Les avantages et inconvénients des rhéomètres 93
3.2.1 Le rhéomètre cône-plan 93
3.2.2 Le rhéomètre plan-plan 94
3.2.3 Le rhéomètre à cylindres coaxiaux 95
4. L'essai compression simple 96
4.1 Contexte d'utilisation 96
4.2 Mécanisme 97
4.3 Matériaux utilisés 98
4.3.1 Ciment Portland: 98
4.3.2 Fillers calcaires: 99
4.3.3 Super plastifiant : 100
4.3.4 Agent de viscosité : 103
4.4 Formulation du B@P 103
4.5 Formulation des pâtes 104
4.6 Description de l'essai d'écrasement 104
4.7 Procédure 106
4.8 Résultats et interprétations 107
4.8.1 Ecoulement d'écrasement de la pâte ordinaire P.O 107
4.8.2 Ecoulement d'écrasement de la pâte P.@.P 110
4.9 Conclusion de l'essai 115
5. Rôle des adjuvants sur le comportement rhéologique 115
5.1 Essais réalisés 120
5.2 Influence du superplastifiants 120
5.3 Influence de l'agent de viscosité 126
5.4 Conclusion sur les adjuvants 129
6. Conclusion du chapitre 130 4. Chapitre 4 : La thixotropie de la pâte de ciment 133 1.Introduction 135
2. Méthode récente sur la thixotropie 136
3. Thixotropie en mesure oscillation 138
3.1 Déterminé le régime linéaire 139
3.2 Influence de la fréquence sur la thixotropie 140
3.3 Influence du temps de défloculation sur la thixotropie 141
3.4 Influence de la vitesse de défloculation sur la thixotropie 142
3.5 Influence du temps de mesure sur la thixotropie 143
4. Effet du dosage des adjuvants sur la thixotropie 146
4.1 Influence du dosage de superplastifiant sur la thixotropie 146
4.2 Influence du dosage de l'agent viscosant sur la thixotropie 147
5. Effet du type de superplastifiant sur la thixotropie 148
6. Conclusion sur la thixotropie 151 % --------------------------------------------------------------------- Chapitre 3 : Ecrasement de la pâte de ciment % --------------------------------------------------------------------- Dans ce second chapitre, je vais présenter le comportement rhéologique de
la pâte de ciment sous l'essai de compression simple avec deux plateaux
parallèles (essai « plan-plan »), après les études de l'influence des
adjuvants sur les propriétés rhéologiques de la pâte en déterminant les
diagrammes de l'ouvrabilité. % ---------------------------------------------------------------------% Partie II : Rhéologie des suspensions cimentaires 86
3. Chapitre 3 : Ecrasement de la pâte de ciment 89 1. Introduction 91
2. Définition de la pâte de ciment 92
3. Rhéométrie des suspensions 92
3.1 Les rhéomètres traditionnelles 92
3.2 Les avantages et inconvénients des rhéomètres 93
3.2.1 Le rhéomètre cône-plan 93
3.2.2 Le rhéomètre plan-plan 94
3.2.3 Le rhéomètre à cylindres coaxiaux 95
4. L'essai compression simple 96
4.1 Contexte d'utilisation 96
4.2 Mécanisme 97
4.3 Matériaux utilisés 98
4.3.1 Ciment Portland: 98
4.3.2 Fillers calcaires: 99
4.3.3 Super plastifiant : 100
4.3.4 Agent de viscosité : 103
4.4 Formulation du B@P 103
4.5 Formulation des pâtes 104
4.6 Description de l'essai d'écrasement 104
4.7 Procédure 106
4.8 Résultats et interprétations 107
4.8.1 Ecoulement d'écrasement de la pâte ordinaire P.O 107
4.8.2 Ecoulement d'écrasement de la pâte P.@.P 110
4.9 Conclusion de l'essai 115
5. Rôle des adjuvants sur le comportement rhéologique 115
5.1 Essais réalisés 120
5.2 Influence du superplastifiants 120
5.3 Influence de l'agent de viscosité 126
5.4 Conclusion sur les adjuvants 129
6. Conclusion du chapitre 130 1. Introduction
Les principes de formulations des bétons fluides se distinguent par le
fait qu'ils présentent un volume de pâte
(ciment+eau+adjuvants+fines+éventuellement les sables fins) plus élevé que
les bétons classiques. Ils se caractérisent aussi par une quantité de fines
élevée et l'emploi d'adjuvant appelés superplastifiants. Une nouvelle famille d'adjuvants, appelés rétenteurs d'eau ou agents
viscosants, entre également parfois dans leur formulation. Ces derniers
vont donner de la viscosité à la pâte, pour lui conférer un certain nombre
de propriétés qui visent à limiter la séparation des phases. Les conditions de ségrégation d'une géosuspension concentrée (boue,
pâte, mortier) en écoulement restent un phénomène mal connu mais
conditionne beaucoup de procédés en génie civil : pompage, marnage,...
L'étude proposée consiste à analyser ce phénomène pour une typologie
d'écoulement choisie : l'écoulement induit par un essai de compression
simple sur un échantillon cylindrique de faible épaisseur entre deux
plateaux parallèles (essai « plan-plan »). L'enregistrement de l'effort de
compression en fonction de la distance entre deux plateaux, en tenant
compte la vitesse de déplacement permet l'identification de paramètres
globaux liés au comportement rhéologique du matériau testé et permet de
trouver les modèles rhéologiques en tenant compte de phénomène
hétérogénéité induite par écoulement. A travers cet essai, on peut donner
une vue plus éclairage sur le blocage lors d'écoulement et les paramètres
influencées sur ce phénomène, ainsi un avis d'établir un nouvel outil
simple pour déterminer l'ouvrabilité de la pâte et du béton.
Dans ce chapitre, l'utilisation de différents outils de rhéomètre est
évoquée. Ces outils correspondent à différentes gammes d'exploitation: ?? Première étape se réserve à présenter généralement les différents types
de rhéomètre traditionnel, notamment en écoulement viscosimétrique est
évoquée dans le cas des bétons de types "fluide". On va estimer les
avantages ainsi les inconvénients de ces types viscosimètres. ?? Deuxième étape consiste à étudier les comportement rhéologique sous
l'essai compression simple, on voit bien que le comportement des bétons est
largement piloté par celui de la pâte, donc on va regarder le comportement
de galettes de pâte de ciment de béton auto-plaçant (BAP) et de béton
ordinaire, sous écrasement et à vitesse de déformation contrôlée. Les
relations effort-déplacement, enregistrés à différentes vitesses de
déformation, permettent de différentier les domaines rhéologiques de
comportement. ?? Ensuite, on va étudier le comportement des pâtes de ciment du béton
auto-plaçant en changeant le dosage du superplastifiant et de l'agent de
viscosant. On va considérer l'influence des ces deux adjuvants sur
l'ouvrabilité à travers l'essai d'écrasement et sur les propriété
rhéologiques comme la viscosité et le seuil d'écoulement à travers l'essai
rhéologique de viscosimètre...
2. Définition de la pâte de ciment
La pâte de ciment est un mélange relativement simple, composé de
grains de ciment et d'eau. L'étendue granulaire de ciment varie de quelques
unités à une centaine de microns. La gamme courante du rapport eau sur
ciment E/C est de 0,3 à 0,65 environ [1]. Par ailleurs, on peut mettre dans
la pâte certains ajouts minéraux comme des fillers, des cendres volants,
des fumées de silice, etc..., afin d'obtenir des propriétés spécifiques.
Ces produits finaux sont aussi appelés coulis.
3. Rhéométrie des suspensions
La technologie de rhéomètre est basée sur la science hydraulique et
provient des modèles et des outils développés pour des fluides tels que le
pétrole et le polymère. Effort de cisaillement le plus généralement utilisé
pour mesurer la rhéologie tandis que le fluide mesuré est soumis à un taux
de cisaillement imposé. L'autre côté, la forme tensorielle de la loi de comportement ne peut
pas être facilement déduire à partir d'expériences. Il est nécessaire de se
rapporter à des écoulements simples (viscosimétriques) pour lesquels
l'expression de la loi de comportement se réduit à quelques relations
scalaires (contrainte tangentielle et différences de contraintes normales
en fonction du gradient de vitesse). L'objet du rhéomètre est de déterminer
expérimentalement ces relations. Il faut pour cela effectuer des mesures au
sein d'écoulements suffisamment proches des écoulement recherchés en
théo