Chapitre VII. Evolution de l’eau efficace lors du malaxage du béton à base de GBC
VII.3. Résultats et analyses
VII.3.1. Affaissement initial
La Figure 101 montre la variation de l’affaissement initial des bétons recyclés frais en fonction du rapport Eeff(th)/P pour différentes humidité initiales et différents modes de pré-humidification (sous air ou sous vide partiel) des GBC.
Pour chaque teneur en eau initiale les variations des affaissements initiaux en fonction de Eeff(th)/P sont dressées pour les deux types d’humidification sous air et sous vide partiel. Ces variations sont comparées à celle des affaissements initiaux des bétons à base de GBC initialement secs (OD).
L’affaissement de tous les bétons testés augmente avec le rapport Eeff(th)/P, quelles que soient les conditions d’humidité initiale. Il est également observé que les échantillons pré-mouillés à long terme (traits pointillés) produisent des bétons recyclés moins fluides que les échantillons pré-mouillés à court-terme (traits continus), pour un même rapport Eeff(th)/P.
On note toutefois, pour wi=3%, qu’à faible Eeff(th)/P, le mode d’humidification (air ou void) n’affecte pas l’affaissement. En revanche, la différence maximale est obtenue entre l’affaissement du béton à base de GBC air-USSS4% et celui du béton à base de GBC void-USSS4%.
Figure 101. Affaissements initiaux des bétons recyclés contenant 100% de GBC, séchés au four (OD), saturés surface sèche (void-SSS et air-SSS) humidifiés à long terme (void-USSS) et
pré-humidifiés à court terme (air-USSS) pour différents Eeff(th) / P.
En comparant ces résultats à ceux des bétons de GBC secs et pour un même rapport Eeff(th)/P, on voit que les affaissements initiaux des bétons à base de GBC pré-humidifiés à CT ou à LT sont plus petits que les affaissements initiaux des bétons à base de GBC secs (OD). On peut toutefois noter quelques exceptions, notamment à une humidité initiale faible (wi=1%), le comportement des échantillons pré-mouillés à court-terme et à long-terme est plutôt semblable à celui des GBC secs (OD). Par conséquent la variation des teneurs en eau initiales et des modes de humidification affecte l’affaissement initial des bétons recyclés. Les échantillons
pré-La différence est à son maximum pour les GBC sous-saturés à wi= 4%. Ceci est parfaitement en accord avec les résultats observés sur les essais d’absorption d’eau réalisés par une immersion dans l’eau avec des échantillons pré-mouillés (V.3.3. Effet des méthodes de
pré-humidification sur l’absorption d'eau des GBC dans l’eau) [81].
Pour finir, les GBC saturés sous air ont un comportement intermédiaire entre les échantillons pré-mouillés à court-terme et ceux saturés à long-terme. En effet, cela concorde avec la durée de la pré-humidification, qui est également intermédiaire entre les deux mêmes échantillons. Par conséquent, les GBC avec une quantité d’eau initialement localisée dans des pores les moins accessibles (LT) produisent des bétons avec des affaissements initiaux plus petits que ceux avec la même quantité d’eau initiale localisée dans les pores accessibles (CT).
VII.3.2. Puissance dissipée durant le malaxage du béton
Figure 102. Évolution de la puissance du malaxeur avec le temps de malaxage pour le béton avec un rapport Eeff (th)/P proche de 0.34 et des conditions d'humidité initiales différentes pour les GBC;
La Figure 102 montre les résultats de mesure des puissances durant le malaxage des bétons recyclés ayant des rapports Eeff(th)/P proches de 0.34 et fabriqués avec des GBC possédant différentes humidités initiales en teneur et en mode. Pour les autres rapports Eeff(th)/P, les courbes de puissance sont présentées dans l’Annexe 4.
Pendant la phase de malaxage à sec (30 premières secondes), après un premier pic lié à la mise en route du malaxeur, la puissance dissipée reste faible et dépend de l’état d’humidification initiale des GBC. On observe quelques fluctuations qui peuvent être attribuées à la mise en route du moteur, notamment à la montée en température de l’huile … Cependant, plus les GBC sont initialement humides plus la puissance est élevée en raison de la cohésion capillaire.
Lorsque l’addition de l’eau de gâchage commence (l’introduction manuelle de l’eau dure entre 10 et 20 secondes et s’étale donc entre 30 et 50 secondes après le début du malaxage), la puissance augmente considérablement pendant tout le chargement de l’eau. La puissance continue à augmenter après la fin de l’addition de l’eau jusqu’à atteindre le point de cohésion [70]. Ce point correspond au pic maximum dans les courbes de puissance. Par la suite, la puissance diminue progressivement au cours de la formation de la pâte granulaire jusqu’au point de fluidité puis reste constante jusqu’à la fin du malaxage [70]. Dans ces courbes de puissance, il est difficile de trouver le point de fluidité.
Les courbes de puissance des bétons recyclés incorporant des GBC pré-humidifiés sous vide partiel sont systématiquement supérieures à celles obtenues dans des bétons incorporant des GBC pré-humidifiés par pulvérisation d’eau pour un même niveau d’humidité initiale. Ceci peut être expliqué par le fait qu’au cours du malaxage, les GBC pré-humidifiés à LT absorbent plus d’eau que ceux pré-humidifiés à CT, diminuant ainsi la quantité d’eau efficace réelle dans le mélange. Cette conclusion est en accord avec les affaissements initiaux présentés dans la Figure 101. Un cas très particulier est observé pour une humidité initiale des GBC de 4%. Dans le Chapitre V il est montré que les GBC pré-humidifiés sous air par pulvérisation avec une quantité d’eau proche de 4% bloquent la nouvelle absorption d’eau après une deuxième immersion dans l’eau. Ainsi, l’eau totale absorbée est inférieure dans ce cas à toutes les autres conditions d’humidité initiale. Ce n’est pas le cas pour le même niveau d’humidité initiale obtenu par un mouillage à LT, void-USSS4%. Ce phénomène explique la grande différence entre les niveaux des courbes de puissance pour ces deux états air-USSS4%