CONTRIBUTION ÀL’ÉTUDE DU COMPORTEMENT À HAUTE TEMPÉRATURE DES BÉTONS DE GRANULATS RÉCYCLES, RENFORCÉS DE FIBRES POLYPROPYLÉNE
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Date
2018
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Abstract
Le béton est le matériau de construction le plus utilisé au monde et son emploi est en
constante croissance par conséquent l’augmentation de la consommation des granulats
naturels, ce qui impose de prospecter de nouvelles sources d’approvisionnement en granulats.
Dans un tel contexte, réussir à fabriquer du béton en économisant les granulats naturels est un
enjeu majeur d’où l’utilisation des granulats recyclés issus des déchets de démolition semble
être une alternative assez prometteuse et de surcroît sur l’environnement.
Les granulats recyclés sont plus poreux et leur comportement à haute température peut
s’avérer distinct. Leur porosité peut servir de poches dont l’effet positif est un processus
thermo-hydrique qui permet de réduire efficacement les pressions internes.
Le travail de thèse présenté a pour objectif d’améliorer la compréhension du comportement
des bétons de granulats recyclés soumis à des températures élevées. Les recherches présentées
ici consistent en une approche expérimentale qui vise à évaluer l’influence des granulats
recyclés sur le comportement du béton à haute température.
La première partie de ce travail porte à analyser les comportements à l’état frais et durci
des bétons de granulats tout en faisant intervenir l’humidification des granulats recyclés en les
utilisant à différents états, à sec, préalablement mouillé et saturé d’eau. L’absorption d’eau par
de tels granulats constitue un handicap majeur à maitriser.
En deuxième partie les bétons naturels et recyclés, à des taux de 20, 40, 60, 80 et 100% de
remplacement, sont soumis à des cycles de chauffage-refroidissement en utilisant des paliers
de température de 500, 700 et 1000°C. L’intérêt de ces expérimentations est de comprendre
les mécanismes de dégradation des bétons de granulats recyclés en conditions extrêmes et
ainsi que l’évaluation la résistance mécanique résiduelle après chaque palier de température
élevée.
Les résultats obtenus montrent que l’humidification préalable des granulats recyclés
influence considérablement les caractéristiques des bétons à l’état frais et durci, elle assure
une plasticité permettant une mise en œuvre adéquate sans avoir recours à une mise en place
énergique. Les granulats recyclés peuvent remplacer les graviers naturels à un niveau de 20 à
40% sans qu’il y ait de risque de perte de résistance mécanique.
L’effet de soumettre les bétons à des cycles de température de chauffe fait diminuer la
résistance en compression pour toutes les compositions étudiées. A un palier de chauffage de
500°C, l’influence de cette température n’affecte pas trop la résistance initiale ce qui n’est pas
le cas aux températures de 700 et 1000°C où les pertes de résistance deviennent plus
conséquentes. Le niveau de perte de résistance est important au sein du béton de granulats
naturels que pour les bétons de granulats recyclés. L’introduction des fibres de polypropylène
ne s’est pas traduite de façon palpable pour atténuer l’effet de la température sur la résistance
résiduelle à la compression.
Les analyses microstructurales de ATG/ATD, DRX et MEB arrivent au mieux éclaircir les
phénomènes physiques et chimiques qui ont lieu sous l’effet de la température et leurs
relations avec le comportement résiduel des bétons chauffés.