Evaluation des transferts hydriques gravillons recyclés-pâte

2.2.1 Méthodologie

L’analyse de ces premiers résultats nous encourage à vouloir quantifier la variation massique d’eau au sein des gravillons, de la pâte et du béton soumis à la dessiccation. La figure 3-10 rappelle le corps d’épreuve de référence et ses caractéristiques géométriques générales. Il représente une des douze alvéoles du moule représenté sur la figure 2-29 du chapitre 2. Dans cette partie, les mesures et calculs de transferts d’eau sont effectués pour ce volume représentatif.

.

Figure 3- 10 : corps d’épreuve des mesures pour calculs de transferts hydriques

Les mesures et calculs effectués respectent la méthodologie et les principes suivants : · la masse d’eau dans le béton est obtenue par différence entre l’eau totale et l’eau

évaporée. Cette dernière est calculée à l’aide de l’équation Eq(19) du chap 3 § 1.2.3 · la masse d’eau dans les gravillons est calculée en prenant en compte les teneurs en eau mesurées en fonction du temps et représentées sur les figures 3-6 à 3-9 du § 2.1 ci-avant

· la masse d’eau dans la pâte est calculée par différence entre la quantité d’eau dans le béton et la quantité d’eau dans les gravillons.

2.2.2 Résultats relatifs aux bétons pré-saturés à 1,2A

Pour les bétons B100R1,2A et Gc100R1,2A, les figures 3-11 et 3-12 présentent la quantité

d’eau au sein du béton, la quantité d’eau absorbée par les gravillons et l’eau dans la pâte en fonction du temps.

Figure 3- 11 : qté d’eau = f(t) : béton, pâte et gravillons recyclés, B100R1,2A.,

.

Figure 3- 12 : qté d’eau = f(t) : béton, pâte et gravillons recyclés, Gc100R1,2A.,

L’analyse des figures 3-11 et 3-12 souligne que sous l’effet du séchage du béton, les gravillons recyclés ne perdent pas une quantité d’eau significative et donc mesurable. L’eau évaporée vient de la pâte qui se dé-sature sous l’effet du séchage dont le flux est variable pour chaque béton.

2.2.3 Résultats relatifs aux bétons pré-saturés à 0,5A

Les figures 3-13 et 3-14 donnent les quantités d’eau du béton, des gravillons et de la pâte, en fonction du temps pour les bétons B100R0,5A et Gc100R0,5A.

Figure 3- 13 : qté d’eau = f(t) : béton, pâte et gravillons recyclés, B100R0,5A

(début du séchage à fin P1)

Figure 3- 14 : qté d’eau = f(t) : béton, pâte et gravillons recyclés, Gc100R0,5A.

(début du séchage à fin P1)

Les figures 3-13 et 3-14 font apparaître trois périodes au cours du temps P1, P2, P3, où les transferts hydriques sont différents pour le béton, les gravillons et la pâte :

· période 1 (P1) : dans le malaxeur et jusqu’au démarrage du séchage à 0,12 h. Les granulats absorbent l’eau de la pâte pour arriver à 90 % de leur absorption nominale. Le séchage n’a pas démarré

· période 2 (P2) : de 0,12 h à 0,6 h (B100R1,2A) et 0,8 h (Gc100R1,2A).

¨ le béton perd de l’eau avec un flux d’évaporation constant (1-2 du chap 3) ¨ les gravillons continuent d’absorber jusqu’à atteindre leur absorption finale ¨ la pâte perd de l’eau sous les effets conjoints du séchage et de l’absorption des gravillons

· période 3 (P3) : de 0,6 h (B100R1,2A) ou 0,8 h (Gc100R1,2A) à fin de l’essai. ¨ le béton continue de se dé-saturer comme pendant la période 2

P1 P2 P3 P1 P2 P3

¨ les gravillons se dé-saturent partiellement et perdent de l’eau ¨ la pâte continue de perdre de l’eau sous l’effet du séchage.

2.2.4 Synthèse

Les paragraphes précédents ont mis en évidence qu’il existait des transferts hydriques pâte- gravillons ou gravillons-pâte en fonction du degré de pré-saturation des gravillons recyclés et en fonction des conditions de séchage plus ou moins sévères. Pour des bétons initialement pré-saturés à 0,5 A, la figure 3-15 schématise ces échanges d’eau au cours des trois périodes identifiées au paragraphe précédent.

Figure 3- 15 : transferts d’eau pâte-gravillons recyclés au cours du temps, B-Gc100R0,5A

Si la pré-saturation des gravillons n’a pas été complète, le phénomène majeur sera l’absorption des gravillons recyclés qui se produit essentiellement dans le malaxeur. En quelques minutes, ils vont absorber le complément d’eau à la pré-saturation pour atteindre environ 90 % à 100 % de leur absorption nominale.

Si les conditions de dessiccation sont sévères et se cumulent avec une quantité d’eau initiale dans la pâte faible, le deuxième phénomène qui est moins important est un flux hydrique inverse des gravillons vers la pâte et vers le milieu séchant.

Ces phénomènes sont observés pour les bétons des deux familles : bâtiment (E/C = 0,6) et Génie Civil (E/C = 0,45) sans différence notable de comportement.

Un parallèle pourrait être dressé avec les bétons à haute performance où le faible rapport E/C engendre une forte auto-dessiccation. Toutefois, dans la phase plastique, le béton a un faible degré d’hydratation. Sa pâte est riche en eau et c’est surtout elle qui va perdre de l’eau par séchage. Cela est d’ailleurs constaté sur les bétons B100R1,2A et Gc100R1,2A

soumis à la dessiccation.

Ces conclusions permettent d’avancer que le potentiel de « réservoir d’eau » ou de « cure interne » des granulats recyclés existe, conformément à (Haejin, 2009) et (Corinaldesi and Moriconi, 2010).

Toutefois, en général, durant la phase plastique la pâte contient beaucoup d’eau ce qui ne nécessite pas la mobilisation de l’effet « réservoir d’eau » des granulats recyclés.

Si les conditions de dessiccation du béton sont très sévères et sont associées à un manque d’eau dans la pâte dû à l’absorption des bétons partiellement saturés à 0,5A, il semble malgré tout possible de mobiliser l’eau contenue dans les granulats.

3 C

’

Ce paragraphe utilise les résultats du paragraphe 2 relatif aux transferts hydriques et les utilise pour étudier les variations des caractéristiques du béton à l’état frais en fonction du temps : rapport E/L et volume de pâte.