Maniabilité, uniformité et comportement structural du béton autonivelant à haute performance

Abstract

Le béton autonivelant se caractérise par une mise en place ne nécessitant aucune vibration. Pour obtenir cette maniabilité élevée, le béton doit avoir une capacité de remplissage élevée et une excellente stabilité, c'est à dire pouvoir résister au ressuage, au tassement et à toute action extérieure risquant de détruire son homogénéité. Toutes ces qualités peuvent être atteintes à raison d'une optimisation poussée des formulations. Cette recherche vise à étudier, pour plusieurs formulations, la maniabilité, l'uniformité et le comportement structural du béton autonivelant. En premier lieu, l'apport des ajouts minéraux sur la maniabilité du béton autonivelant est étudié. Les qualités du béton à l'état frais sont évaluées pour des mélanges contenant un ou deux des ajouts suivants: fumée de silice, cendres volantes, laitier et filler calcaire. La com­paraison se fait par rapport à un béton ayant comme seul liant le ciment. Ces essais ont mis en évidence le caractère fluidifiant du laitier et la capacité de la fumée de silice à augmenter la stabilité du béton. Des combinaisons d'ajouts ont permis d'améliorer les qualités du béton autonivelant. Des essais ont montré également l'effet bénéfique de l'agent colloïdal sur la stabilité du béton frais. L'uniformité des caractéristiques du béton durci est ensuite examinée. Trois murs de 150 cm de hauteur, 95 cm de largeur et 20 cm de profondeur sont fabriqués avec du béton autonivelant de résistance spécifiée en compression variant de 60 MPa à 80 MPa. Quatre rangées de trois barres d'armatures horizontales sont fixées à des hauteurs variant de 7 cm à 142 cm au-dessus du sol. La résistance à l'arrachement de ces barres d'armature varie habituellement en fonction de la hauteur car elle est affectée par le ressuage et le tasse­ment. Les résultats montrent que le béton autonivelant, malgré un étalement deux fois plus élevé, a une uniformité supérieure à celle du béton témoin, non autonivelant. Des carottes prélevées à la même hauteur que les barres ont montré que la résistance à la compression, le module d'élasticité et la masse volumique varient peu en fonction de la hauteur. L'effet positif des ajouts minéraux sur la perméabilité aux ions chlore a aussi été mis en évidence. Enfin, le comportement structural du béton autonivelant a été analysé. Quatre poteaux densément armés ont été confectionnés avec du béton autonivelant, de résistance spécifiée à la compression de 60 MPa et 80 MPa. La quantité d'armature transversale était de 250% la quantité exigée par le Code ACI (318-1989). Le béton autonivelant s'est révélé apte à remplir des coffrages contenant autant d'armature. La qualité de parement était même améliorée, lorsque l'on compare à des poteaux de bétons de résistances similaires mais non autonivelants. Lors de leur écrasement, les poteaux ont atteint la résistance prévue et ont montré une ductilité égales ou supérieures aux poteaux de béton vibré. Le béton non autonivelant permet toutefois de mieux profiter du gain de résistance dû au confinement.