CHARACTERIZATION AND MODELING OF SELF COMPACTING CONCRETE (SCC) USING THE NON DESTRUCTIVE TESTING (NDT). - ALLALI Ibtissem; ENCA/BEDDAR Miloud (UNIVERSITE DE M’SILA, 2024)
L’emploi du béton autoplaçant (BAP) ne cesse de gagner du terrain et se généralise à diverses applications grâce à leurs multiples avantages techniques et socio-économiques. Cependant, la formulation des BAP est relativement complexe et coûteuse par rapport à un béton conventionnel vibré par usage de ces nouveaux constituants; les adjuvants et les ajouts minéraux qu'il soit actif comme le laitier granulé de haut fourneau(S) et les cendres volantes (FA) ou inerte comme le calcaire (L) et la poudre de marbre. Ce nouveau produit développé devrait garantir son bon comportement à l'état frais. De plus, les SCC formulés sont supposés atteindre de meilleures performances mécaniques et de durabilité à l'état durci. La caractérisation des SCC en utilisant des méthodes de plans d’expériences à coté des méthodes non destructives (NDT) pourrait être bénéfique pour les BAP. Dans un premier temps, la présente étude vise la caractérisation et la modélisation par des plans d’éxpériences de bétons autoplaçants à base de calcaire inerte [L] et d'ajouts minéraux actifs [S], lorsque trois degrés de finesse ( 2000, 3000 et 4000 g/cm2) et des dosages allant jusqu'à 20 % g/cm2) sont employés pour chaque type. Dans une deuxième approche, l'évaluation de la stabilité statique (fluidité sans ségrégation) à l'aide d'un essai non destructif par un dispositif à grande échelle (column) et par la mesure de la conductivité électrique des méthodes de Time domain reflectometry (TDR) est entreprise. Enfin, la modélisation par un programme Computational fluid dynamics CFD de l'écoulement du béton autoplaçant à la boite en L, ainsi qu'une étude paramétrique du béton autoplaçant basé sur l'ajout de cendres volantes (CV), sont réalisées. Les résultats obtenus dans le cadre de cette thèse montrent que des modèles mathématiques issus de l'analyse statistique ont été dérivés pour prédire les réponses mécaniques de surface et les résultats des tests expérimentaux observés dans la relation de corrélation en utilisant des tests non destructifs (NDT). En outre, il a été observé que l'utilisation de ces ajouts (L, S) pourrait être avantageuse, tandis que le degré de finesse s'est avéré être un facteur d'influence important, principalement, sur les réponses mécaniques pour les BAP étudiés. Ainsi la mesure de la stabilité statique par l’essai de la colonne de grande échelle relier par la méthode TDR nous a permis de simuler les conditions réel de l’écoulement du béton autoplaçant. A la fin, l'écoulement du béton autoplaçant dans la boîte en L ; ainsi pour évaluer l'effet du paramètre interne (viscosité, seuil de cisaillement, densité et module de cisaillement) et du paramètre externe (densité de l'armature, vitesse de la trappe de la boîte L et la tribologie) sur le comportement de l'écoulement, principalement la stabilité dynamique des bétons autoplaçants est modélisée. Par conséquent, les résultats de la présente étude proposent des équations pour prédire le comportement de l'écoulement en fonction de ces paramètres. Enfin, on pourrait conclure que les modèles proposés jouent le rôle d'un laboratoire numérique où il nous permet de simuler l'écoulement du SCC sans avoir recours au fastidieux test en laboratoire.
Keywords: Béton autoplaçant (BAP), ajouts minéraux, Méthodes du plan d'expériences, stabilité, computational fluid dynamics (CFD).