Utilisation des carbonates de calcium manufacturés dans les bétons autoplaçants

Abstract

Les ciments aux ajouts minéraux sont de plus en plus utilisés dans l'industrie du béton pour plusieurs raisons à savoir: écologiques, économiques ou pour améliorer certaines propriétés du béton frais ou durci. C'est le cas des fillers calcaires qui ajoutés au ciment Portland peuvent en général accélérer l'hydratation du ciment avec comme conséquence, une amélioration des résistances à la compression à jeune âge. Du point de vue chimique, les fillers calcaires n'ont pas des propriétés pouzzolaniques, mais dans certains cas selon la nature du ciment, ils peuvent réagir avec les aluminates du ciment.Les bétons autoplaçants (BAP) font partie d'une nouvelle génération de bétons très fluides contenant un volume important de liant qui peuvent s'écouler et remplir les coffrages sans aucune consolidation mécanique et avec une ségrégation minimale. Malgré de nombreux avantages qu'offrent ces bétons, leur utilisation reste encore très limitée à cause de son coût très élevé du d'une part à un dosage important en ciment et en superplastifiant, et d'autre part, aux risques techniques reliés à la robustesse et aux méthodes d'essais plus complexes. L'objectif principal de ce projet est d'étudier le comportement des BAP contenant différents taux de remplacement du ciment par des carbonates de calcium manufacturés (CC) et destinés aux applications commerciales et à la préfabrication structurale et architecturale. Cette étude a pour but de déterminer les effets de ce filler calcaire sur les éléments suivants : demande en superplastifiant, fluidité, capacité de remplissage, hydratation cinétique, propriétés mécaniques et sur la durabilité. L'étude vise également à déterminer le dosage optimal de carbonate de calcium qui fournira un meilleur équilibre entre performances à l'état plastique, la chaleur d'hydratation, les résistances mécaniques, la durabilité et les coûts moyens. Notre étude a démontré que les carbonates de calcium manufacturés améliorent la fluidité des BAP destinés aux applications commerciales et à la préfabrication structurale et architecturale. La stabilité statique est plus élevée par rapport au béton de référence contenant uniquement du ciment Portland; on observe une diminution de la demande en superplastifiant et du temps d'annulation des pressions latérales sur les coffrages. En utilisant un dosage approprié de carbonate de calcium, nous pouvons réaliser des BAP ayant des propriétés mécaniques et de durabilité similaires, voire supérieures pour les BAP architecturales à celui du BAP de référence tout en ayant un coût de production inférieur.