I. Méthodes
de formulation existantes :
Les méthodes de
formulations des bétons autoplaçants utilisées actuellement, sont :
I.1 Méthode
Japonaise :
La formulation des BAP par l'approche
développée à l'Université de Kochi se fait de manière sécuritaire, en
privilégiant le volume de pâte au détriment des granulats. Les bétons obtenus
sont sous dosés en granulats et par conséquent loin d'un optimum économique. Le
surcoût engendré sur le matériau est compensé, au Japon, par les économies sur
la main d'œuvre.
formulation et leur application sont les suivants :
1. Dosage des
gravillons : Les chercheurs japonais ont montré que le risque de blocage est
minimisé lorsque le volume du gravillon pour 1 m3 de béton est limité à la
moitié de sa compacité. A défaut d'indication, nous avons choisi de la mesurer
en suivant la procédure du LCPC. La compacité est pour chaque gravillon
d'environ 0,57. Dans le cas de la formule de granulométrie 0/10 mm, le volume
du gravillon est donc posé à 285 l/m3.
2. Dosage du sable :
Le volume du sable est posé forfaitairement à 40 % du volume de mortier ²du
béton. La fluidité du béton est garantie par la réduction des frictions
granulaires.
3. Dosage du liant :
La méthode ne précise pas comment doser le liant. Néanmoins la quantité de
ciment peut être fixée, par exemple, en respectant la donnée des normes (soit
ici une masse minimale de ciment de 350 kg/m3).
4. Dosage de l'eau
et du super plastifiant : Les dosages en eau et en super plastifiant sont
déterminés au moyen d'essais sur mortiers, dont le volume de sable est fixé à
40 %. On réalise des mesures d'étalement avec un cône à mortier et des mesures
d'écoulement à l'entonnoir.
I.2 Méthode
Suédoise :
En fait, ils ont repris l‘approche
d‘évaluation du risque de blocage et l‘ont intégrée dans le processus de
formulation. Le rapport G/S final est celui qui donne le même volume de pâte
pour avoir les propriétés recherchées. Les fines, l‘eau et le superplastifiant
sont ajustés par la suite pour obtenir une viscosité suffisante, un faible
seuil de cisaillement et la résistance à la compression visée. Cette méthode
propose une meilleure optimisation du squelette granulaire mais le critère de
blocage n‘est pas général pour tout type de granulat.
I.3 Méthode
Française :
Méthode française (LCPC) : proposée par De
Larrard et al, 1994 : Au LCPC, un modèle mathématique a été développé à partir
d‘un modèle de suspension solide (RENE LCPC). Ce modèle est basé sur les
interactions granulaires entre les différents constituants du mélange. Il permet
de prévoir la compacité d‘un mélange granulaire avec une précision inférieure à
1% à partir des constituants ci-après :
1. les distributions
granulaires
2. les proportions
du mélange
3. la compacité
propre
4. la densité
apparente
La procédure à adopter pour déterminer les
proportions des divers constituants est la suivante:
1. la proportion de
liant est fixée a priori (70% de ciment, 30% d‘addition par exemple)
2. le dosage, à
saturation, du superplastifiant est déterminé. Selon l‘expérience du LCPC, ce
dosage pourrait conférer au béton une viscosité élevée, la moitié de ce dosage
serait plus pertinente.
3. le besoin en eau
de ce mélange (en présence du superplastifiant) est déterminé
4. les calculs sont
effectués avec le logiciel en tenant compte
du confinement (Effet de paroi). La viscosité est fixée de manière
arbitraire à 5.104 La teneur en eau est réduite en conséquence et la proportion
liant/filler est maintenue constante.
Une formulation de béton autoplaçant est donc
proposée basée sur les prévisions du modèle.