Analyse macro et microstructural

Les figures III.15, III.16 et III.17, illustrent la macro structure des BHP à base de granulats de scorie, laitier cristallisé et de calcaire pur blanc.

Et les figures III.18, III.19 et III.20, montrent les zones d’interfaces matrice-granulat, la compacité et la microporosité explorées par une observation au microscope électronique à balayage (MEB).

Figure III.16. Analyse macrostructural des BHP

à base de granulats de laitier cristallisé.

Figure III.17. Analyse macro structural des BHP à

base de granulats de scorie. Porosité Porosité Porosité Porosité Porosité Porosité

Figure III.18. Analyse macro structural des BHP à base de granulats de calcaire pur blanc.

Figure III.19. Photos de MEB pour BHP avec granulats de calcaire cristallin.

Granulat Matrice cimentaire

Liaison pate granulat

Matrice cimentaire Granulat

Figure III.20. Photos de MEB pour BHP avec granulats de calcaire pur blanc.

Figure III.21. photos de MEB pour BHP avec granulats de calcaire marneux.

D’après la macro structure illustré par les figures III.15, III.16 et III.17 on peut constater :

- Dans le cas des BHP avec granulats artificiels, les granulats sont bien répartis et bien

enrobés dans la matrice cimentaire, avec la présence d’un certain nombre de pores visibles au niveau des grains de scorie ou de laitier cristallisé et même au niveau de la matrice cimentaire.

- La macro structure des BHP avec granulats de calcaire pur blanc est marquée par une

structure compacte (absence quasi-total des vides et des macrospores) avec une bonne repartions des grains.

Matrice cimentaire Granulat Granulat Granulat Matrice cimentaire Granulat

Les observations au microscope électronique à balayage (MEB) illustrés par les figures III.18, III.19 et III.20 montrent que :

- Avec un agrandissement moyen on peut observer la zone de la matrice cimentaire, les

granulats, la compacité de la matrice cimentaire qui présente un minimum de vide et les liaisons intimes granulat-matrice. Les bétons à hautes performances à base de granulats naturels de calcaire pure blanc et filler de laitier granulé présentent une imbrication extrêmement forte des phases d'hydrate de silicate de calcium, une microstructure dense avec un minimum de porosité et une bonne adhérence entre granulats et la matrice cimentaire. Une microstructure dense semblable à celles obtenue pour les BHP à base de fumée de silice. Ces performances peuvent être attribuées à : la nature pouzzolanique des fillers, la granulométrie optimisée, la teneur élevée en grains fins ainsi qu'au faible rapport E/L. Ceci peut justifier les performances mécaniques obtenues.

- Par contre dans le cas des BHP avec granulats de calcaire marneux on observe une structure

plus poreuse avec la présence de certaines zones d’interface ou liaison matrice granulat moins intime.

III.5. Conclusion

Le programme expérimental présenté dans ce chapitre, consacré au comportement physico- mécanique et microstructurale des bétons à hautes performances, a mis en évidence l’influence de la nature des granulats et des additions minérales sur les propriétés physiques, l’évolution des résistances mécaniques et la microstructure. A l'issu de l’analyse des différents résultats obtenus les conclusions suivantes peuvent être dégagées:

- La masse volumique des BHP avec granulat de calcaire pur blanc est plus élevée par rapport

à celle des BHP avec granulat de calcaire cristallin et calcaire marneux. Les BHP à base de granulat naturel de calcaire pur blanc présentent les meilleures caractéristiques de compacité et de résistance mécanique et ceux avec granulats de calcaire marneux noir présentent les plus faibles résistances. On peut justifier ça aux propriétés intrinsèques des granulats de calcaire pur blanc qui présentent les plus fortes liaisons avec la matrice cimentaire.

- On peut constater que l’introduction des granulats artificiels en substitution aux granulats

naturels influence considérablement les propriétés des BHP à l’état durci. Les masses volumiques des BHP avec granulats de scorie ou de laitier granulé sont nettement supérieures à celle des BHP avec granulats naturels. Cela est dû à la densité plus élevée de ces granulats

artificiels. Les BHP avec granulats artificiels de scorie présentent les meilleures performances mécaniques en comparaison à ceux de granulats naturels. Cela s’explique d’une part par la forte résistance et les bonnes caractéristiques mécaniques des granulats de scorie et d’autre part de leurs morphologie qui assure une intime adhérence granulat-pate.

- Les valeurs des résistances en compression à 28jours des BHP avec la fumée de silice sont

légèrement supérieures à celles des BHP contenant le laitier granulé. Ceci présente un avantage pour l’utilisation des fillers de laitiers de haut fourneau directement dans la fabrication des BHP qui peut apparaître intéressant du point de vue: résistance mécanique, durabilité, économie et écologie.

- Les observations au microscope électronique à balayage montrent que les bétons à hautes

performances à base de granulats naturels de calcaire pure blanc et filler de laitier granulé présentent une microstructure dense avec un minimum de porosité et une bonne adhérence entre granulat et matrice cimentaire. La macro structure des BHP avec granulats artificiels de scorie montre que les granulats sont bien répartis et bien enrobés dans la matrice cimentaire, avec la présence d’un certain nombre de pores visibles au niveau des grains de scorie et même au niveau de la matrice cimentaire. Ceci confirme les résultats de la résistance mécanique.

Dans le document Comportement physico mécanique et durabilité des bétons a hauteur performances à base de deux fillers « influence de la nature granulats » (Page 101-106)