Le béton est un matériau utilisé depuis des millénaires à cause de la facilité de sa
fabrication, de sa simple mise en place à l’état frais, de ses propriétés mécaniques et de
durabilité à l’état durci. Actuellement, la production mondiale atteint une moyenne annuelle
d’un mètre cube de béton par habitant et par an.
L’idée du développement d’un béton très fluide qui ne nécessite pas lors de sa mise en
place de moyens de serrage a été lancée en premier lieu par des chercheurs de l’université
de Tokyo vers 1980. Leur objectif était de supprimer les opérations coûteuses liées à la
vibration, et le ressuage afin d’accroître la productivité du chantier. Ces bétons sont connus
sous la dénomination « BAP » comme Bétons AutoǦPlaçants ou « SCC » comme Self
Compacting Concrete.
Le béton autoplaçant (BAP) est encore en cours d’émergence dans le domaine de la
construction civile, bâtiment et travaux publics. Le BAP est un béton très fluide qui se met en
place par gravité sans apport extérieur ou intérieur de vibration. Ce matériau est notamment
employable pour la réalisation d'ouvrages d'art. Cette mise en place, sous le seul effet de la
gravité, nécessite une très grande fluidité du matériau mais il est aussi indispensable que le
béton conserve une stabilité satisfaisante et une parfaite homogénéité. Ces deux propriétés
contradictoires sont obtenues par l'ajout et le dosage adéquat de superplastifiants et de fines
et/ou l'emploi d'agents de viscosité. Parallèlement à cela, les BAP présentent des
particularités de compositions comparativement aux bétons vibrés, parmi ces particularités
un volume élevé de fines et un volume de pâte élevé qui est d’ailleurs responsable de leur
comportement rhéologique. De plus, la texture très complexe des bétons autoplaçants à
l’état durci fait l’objet de nombreuses recherches. Cette texture est gouvernée par la pâte de
ciment durcie qui est un matériau poreux.
Compte-tenu du volume important des additions minérales présent dans la pâte des bétons
autoplaçants, nous décidons d’étudier l’évolution de la porosité et de la distribution porale
dans ces pâtes autoplaçantes.
Ce mémoire présente donc le travail de recherche effectué au sein du Laboratoire EOLE de
la faculté de Technologie de l’Université de Tlemcen. Cette étude s’inscrit dans la continuité
des travaux effectués par M
elle
MAMOURI S., qui a étudié l’évolution de la porosité des
pâtes de ciment utilisés pour la confection des bétons ordinaires au cours de leur
hydratation. En revanche, notre étude a pour but d’étudier l’effet des ajouts minéraux sur le
développement microstructurale des pâtes des bétons autoplaçants.
Le mémoire est composé de quatre chapitres :
Le premier chapitre présente d’abord les propriétés des pâtes autoplaçantes à l’état frais.
Ensuite, il explique le rôle joué par les différents constituants des pâtes autoplaçantes à l’état
frais. Enfin, il présente les différentes techniques de caractérisation à l’état frais.
Dans le deuxième chapitre, nous présentons une synthèse bibliographique sur la
microstructure des pâtes de ciments, ainsi que l’effet des différents paramètres qui
influencent l’évolution de la structure poreuse des pâtes de ciment. Enfin, nous exposons les
différentes techniques de caractérisation de la structure poreuse des matériaux cimentaires.
Le troisième chapitre présente les différents matériaux utilisés ainsi que leurs propriétés.
Nous présentons par la suite, la démarche expérimentale pour la caractérisation des pâtes
autoplaçantes à l’état frais. Nous exposons après, les résultats des essais effectués à l’état
frais.
Dans le quatrième chapitre, nous présentons la méthode et le matériel utilisés pour la
caractérisation de la structure poreuse des pâtes autoplaçantes. Nous terminons ce dernier
chapitre par l’interprétation des résultats des essais effectués.
Nous terminons enfin ce mémoire par une conclusion générale et des perspectives d’études.