Performance et durabilité d'un béton autoplaçant à base d'agrégats recycles et de pouzzolane naturelle

Abstract

L'utilisation d'agrégats de béton recyclé à partir des déchets de démolition en combinaison avec les ajouts cimentaires en béton présente plusieurs avantages écologiques et économiques par la réduction des émissions de dioxyde de carbone et la réduction de la consommation de ressources naturelles. Dans cette thèse, les propriétés rhéologiques, mécaniques et la durabilité du béton autoplaçant (BAP) à base d'agrégats de béton recyclé et de pouzzolane naturelle (PZ) sont évaluées. Quatre mélanges de béton ont été fabriqués, en faisant varier le taux massique de substitution de deux agrégats naturels grossiers et fins par des agrégats recyclés grossiers et fins (équivalents). Les taux de substitution ont été fixés à 0%, 50%, 75% et 100%. Le ciment a également été partiellement substitué par 5% à 25% en masse de pouzzolane naturelle. La performance à l'état frais de BAP a été évaluée à l'aide des essais de l’étalement, l’étalement à la couronne (J-Ring test), du temps d'écoulement en entonnoir en V, de l’essai à la boite en L (L-Box) et de l’essai de la stabilité du tamisage. La résistance à la compression a été mesurée à l'âge de 7, 28, 56, 90 et 120 jours. Considérant l'importance d'étudier la durabilité de BAP dans des environnements agressifs, le comportement des matériaux face à la diffusion des ions chlorures a été analysé selon la deuxième loi de Fick et au moyen d’essais de perte de masse après immersion dans l'acide sulfurique (H2SO4), l'acide chlorhydrique(HCl). La résistance à l’attaque sulfatique externe de (Na2SO4 et MgSO4) a également été étudiée. Les résultats montrent qu’il est possible d'utiliser 50% d'agrégats grossiers et fins recyclés pour la fabrication de bétons autoplaçants (BAP) avec des performances rhéologiques et mécaniques comparables à celles des BAP avec granulats naturels. Les mélanges de BAP avec et sans granulats recyclés contenant des pouzzolanes développent des résistances en compression comparables à celles des mélanges sans pouzzolanes à 120 jours. L'incorporation de 15% et de 20% de pouzzolane réduit la profondeur de pénétration des ions chlorure à 50% et a également réduit la perte de masse suite à l’attaque acide (HCl et H2SO4) et à l’attaque sulfatique (Na2SO4 et MgSO4).