Fluidité et variation de la fluidité

L’étalement initial des bétons (BAP-B et BSAP-I) et des mortiers correspondes (MBE-B et MBE-I) juste après le malaxage (0 min) a bien répondu à l’équation donnée par Erdem (Erdem et al., 2010), comme montré dans la Figure 4.2. Les étalements de BAP-B (660 ± 20 mm) correspondaient bien à ceux des MBE-B (260 ± 10 mm) de ces et les étalements de BSAP-I (500 ± 50 mm) correspondaient bien à ceux des MBE-I (210 ± 10 mm). Il est intéressant de connaitre l’étalement après 60 minutes d’agitation et aux différente températures afin de vérifier l’évolution de sa fluidité et maniabilité après une durée d’attend ou de transport. Les différentes températures et les types de SP incorporé peuvent faire varier la variation de la fluidité à 60 minutes d’agitation. Mais il y avait aussi une relation entre l’étalement des bétons et des MBEs. Équation 5.2 et la Figure 4.2 peuvent prédire l’étalement après 60 minutes d’agitation du béton par celui de MBE.

Équation 5.2 : Etalement (béton) =2 x Etalement (MBE) R2 = 0,8

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5.1.2 Demande en SP

La corrélation entre la demande en SP des BAP-B et BSAP-I et celle des MBE-B et MBE-I à différentes températures pour atteindre une même consistance est présentée dans la Figure 5.2. L’étalement du béton et l’étalement du MBE correspondant est calculé par l’Equation 5.3. La demande en SP est presque identique dans le béton et le MBE correspondant sauf pour le BAP-B avec le PNS et son MBE. Ces derniers types de BAP-B contiennent de grosses quantités de PNS et ont demandé 20 % en plus de PNS que pour les MBE correspondants (MBE-B-PNS) pour atteindre la fluidité désirée. Le dosage de PC1 utilisé dans le MBE-B et le MBE-I peut s’appliquer directement dans le BAP-B et le BSAP-I, autant que le dosage de PNS utilisé dans le MBE-I et le BSAP-I. Cependant le dosage de PNS utilisé dans le BAP-B est 1,14 fois plus important que celui dans le MBE correspondant (MBE-B). Les différences de dosage entre le MBE et le béton peuvent être causées par la quantité élevée de PNS et la présence de gravier dans le béton qui augmente la friction interne et la collision entre les particules solides. Une équation avec une bonne corrélation (R2 = 0,95) existe entre la demande en SP de MBE et celle de béton, présenté comme suit :

Équation 5.3 : SP (béton) = 1,14 x SP (MBE) R2 = 0,95

Figure 5.2 : Relation entre la demande en SP des BAP-B et BSAP-I et des MBE-B et MBE-I.

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5.1.3 Teneur en air

La teneur en air de béton a été testée selon la norme ASTM C 231 qui permet de déterminer la quantité d’air contenu dans le béton frais (8 L) avec une pompe de pression manuelle intégrée. La teneur en air de MBE a été calculée par le poids de MBE réel dans un récipient 400 ml et le poids de MBE théorique selon la norme ASTM C185. La Figure 5.3 montre que : la teneur en air augmente avec la diminution de la température dans le MBE-B ou le BAP-B qui ne contient pas l’AEA. Quand la teneur en air de MBE-B mesuré par l’ASTM C231 augmente, celle du BAP-B mesuré par l’ASTM C185 augmente en même temps. La teneur en air de béton et le MBE n’a pas dépassé 5% sans AEA. Avec l’incorporation de l’AEA, la teneur en air de béton et le MBE augmente. 5 à 8 % de la teneur en air est demandé dans le BSAP-I afin d’avoir une bonne durabilité (gel/dégel, écaillage, etc.). La teneur en air du MBE correspondant (MBE-I) est 5 ± 0,5 % quand le dosage en AEA utilisé est identique à celui dans le BSAP-I qui a la teneur en air 8 ± 1,5%. La teneur en air du BSAP-I est plus grande que celle de MBE-I quand la demande en AEA est identique. La quantité de gravillon ajouté et l’efficacité de l’AEA dans les différents types de malaxeur utilisés peuvent causer la différence de teneur en air entre le MBE et le BAP.

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La teneur en air du BSAP-I de 5 à 8 % correspond à la teneur en air du MBE-I de 5 %. La demande en AEA est identique dans le BSAP-I et dans le MBE-I afin d’avoir la teneur en air désirée (Figure 5.4). La demande en AEA est influencée par le type de SP incorporé dans le mélange. Quand l’AEA est combiné avec le PNS dans le mélange cimentaire, la demande en AEA pour avoir la même teneur en air est plus grande que celui combiné avec le PC1. Ce phénomène existe dans le béton et dans le MBE.

Figure 5.4 : Relation de la demande en AEA entre le BAP-B et BSAP-I et le MBE-B et MBE-I.

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5.1.4 Propriétés rhéologiques

Les propriétés rhéologiques initiales (le seuil de cisaillement initial et la viscosité plastique initiale) du MBE et du béton ont été testé par les Rhéomètres ConTec 4 et 5 respectivement. Le principe de la méthode de mesure est le même, mais le volume du béton est plus grand. Le seuil de cisaillement et la viscosité plastique du MBE-B entre 10 et 20 Pa et 3 et 6 Pa.s correspond au seuil de cisaillement et la viscosité plastique du BAP- B entre 30 et 50 Pa et 3 et 10 Pa.s. D’autre part, le seuil de cisaillement du MBE-I est plus grand que celui du MBE-B entre 40 et 50 Pa, le seuil de cisaillement du BSAP-I étant également plus grand entre 90 et 150 Pa. Mais pour la viscosité plastique du MBE-I entre 2 et 6 Pa.s, la viscosité plastique de BSAP-I est plus élevée, environ 40 Pa.s. La corrélation entre le seuil de cisaillement et la viscosité plastique des bétons et des MBE correspondants est présentée dans la Figure 5.5 et la Figure 5.6.

Figure 5.5 : Relation du seuil de cisaillement initial entre le BAP-B et BSAP-I et le MBE- B et MBE-I.

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Figure 5.6 : Relation de la viscosité plastique initiale entre le BAP-B et BSAP-I et le MBE- B et MBE-I.