Les sulfoaluminates de calcium

Table des matières

Introduction générale
Première partie : Analyse bibliographique
Chapitre 1 Caractéristiques Physico-chimiques et Microstructurales des Pâtes de Ciment et Bétons
1.1 Introduction
1.2 Composition et Hydratation d’un Ciment Portland
1.2.1 Composition chimique d’un ciment Portland a l’etat anhydre
1.2.2 Hydratation d’un Ciment Portland
a) Hydratation des silicates
b) Hydratation des aluminates
c) Aspects cinetiques de l’hydratation
d) Composition chimique de la solution interstitielle
1.2.3 Suivi de l’hydratation
1.3 Microstructure d’une pate de ciment hydratee – Les hydrates formés
1.3.1 Les silicates de calcium hydrates (designes par C−S−H),
1.3.2 La portlandite
1.3.3 Les sulfoaluminates de calcium
1.4 L’interface pate – granulats du béton
1.4.1 Hydratation du ciment au niveau de l’ITZ
1.4.2 Microstructure de l’ITZ
1.5 Simulation de l’Hydratation des Pâtes de Ciment et Bétons
1.5.1 Pâte de Ciment Portland
a) Modèles analytiques
b) Modèles semi-analytiques
c) Modèles thermodynamiques
d) Modèles associés au développement de la microstructure
1.5.2 Béton
1.5.3 Approches Multi-Echelles
1.6 Facteurs influençant la cinétique d’hydratation
1.6.1 Relations Pâte-Mortier-Béton
1.6.2 Composition chimique du clinker
1.6.3 Finesse du ciment
1.6.4 Influence de la température
1.6.5 Rapport E/C
1.6.6 Humidité relative interne
1.6.7 Conditions de cure
1.7 Conclusion
Chapitre 2 Conséquences Physiques de l’Hydratation : Création d’un Milieu Poreux
2.1 Introduction
2.2 Formation de la matrice solide
2.2.1 Suspension
2.2.2 La coagulation
2.2.3 La Prise
2.2.4 Durcissement
2.3 Le réseau poreux
2.3.1 Distribution de la taille des pores
a) Porosité nanométrique
b) Porosité capillaire
c) Les bulles d’air
2.3.2 L’eau dans la pate de ciment hydratee et le béton
2.3.3 Méthodes d’investigation de la structure poreuse
a) Porosite accessible a l’eau par pesee hydrostatique
b) Porosimétrie par intrusion de mercure
c) Sorption de vapeur ou de gaz
d) Par analyse d’image
2.3.4 Prétraitement des échantillons
2.4 Paramètres influençant la structure poreuse
2.4.1 Le rapport E/C
2.4.2 Ajouts minéraux
2.4.3 Les granulats
2.4.4 Fissuration
a) Physico-chimiques
b) Chargement mécanique
c) Température
2.5 Conclusion
Chapitre 3 Phénomènes de transport dans les matériaux poreux – cas des matériaux cimentaires
3.1 Introduction
3.2 La perméation
3.2.1 Notions générales sur le transport de l’eau et des gaz dans les milieux poreux
a) Caracteristiques et nature d’un ecoulement
b) Viscosité
c) Transport de l’eau
d) Transport des gaz
3.2.2 Techniques de mesure au laboratoire
a) Permeabilite a l’eau liquide
b) Perméabilité au gaz
3.2.3 Modélisation de la perméabilité
a) Modèles se basant sur des réseaux de tubes
b) Modèles se basant sur des microstructures construites numériquement
3.2.4 Paramètres influençant la perméabilité
a) Le rapport E/C
b) Les granulats
c) Ajouts minéraux
d) L’etat hydrique
c) Fissuration
3.3 La diffusion ionique
3.3.1 Notions générales sur le transport ionique
a) Diffusion dans un milieu poreux – Coefficient de diffusion effectif
b) La cinétique de pénétration d’une espèce par diffusion – Coefficient de diffusion apparent
c) Transport par interactions électrostatiques
e) Transport par convection
3.3.2 Techniques de mesure au laboratoire
a) Essais de diffusion
b) Essais de migration sous champ électrique
3.3.3 Modélisation des transferts ioniques
a) Modèles basés sur les lois de Fick
b) Approche multi-espèces
c) Approche de type géochimie
3.3.4 Paramètres influençant la diffusion
a) Le rapport E/C
b) Les granulats
c) Ajouts minéraux
d) L’etat hydrique
e) La température
f) Fissuration
3.4 Conclusion
Deuxième partie : Simulation Numérique
Chapitre 4 Etude Paramétrique
4.1 Introduction
4.2 Choix du modèle
4.3 Méthode de caractérisation
4.3.1 Le degre d’hydratation et porosite
4.3.2 La perméabilité
4.4 Matériaux utilisés – Caractéristiques physiques et chimiques
4.5 Modélisation par HYMOSTRUC3D
4.5.1 Les donnees d’entree du modele
4.5.2 Les volumes élémentaires représentatifs (VER) considérés dans cette étude
4.6 Validation du modèle – Résultats et discussions
4.6.1 Le degre d’hydratation
a) Calibration de la cinetique d’hydratation
b) Proposition d’une modelisation par des parametres generes par défaut
4.6.2 La porosité
4.6.3 Permeabilite a l’eau
4.7 Etude paramétrique
4.7.1 Le degre d’hydratation
a) Influence du rapport E/C
b) Influence de la finesse de ciment
c) Influence de la température initiale du mélange
4.7.2 Etude du développement de la structure poreuse
a) Influence du rapport E/C
b) Influence de la finesse de ciment
c) Influence de la température du mélange initiale
4.7.3 La permeabilite a l’eau
a) Influence du rapport E/C
b) Influence de la finesse de ciment
c) Influence de la température du mélange initial
4.8 Conclusion
Conclusion générale
Bibliographie