Technologie avancée de béton K.H. Khayat 21 Effet d’affaissement et du dosage en agent colloïdal sur le tassement de surface (H = 700 mm) Effet de la teneur en gomme welan (agent colloïdal) sur la ségrégation (H = 500 mm)
Technologie avancée de béton K.H. Khayat
21
Effet d’affaissement et du dosage en agent colloïdal sur le tassement de surface (H = 700 mm)
Effet de la teneur en gomme welan (agent colloïdal)sur la ségrégation (H = 500 mm)
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22
2420161280
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0
2
4
6
8
10
BleedingSegregation
Settlement (cm/m3)
Nn
orm
aliz
ed b
leed
ing
(cm
/cm
3 )
Co
effi
cien
t o
f se
gre
gat
ion
(%
)
R2 = 0.95
R2 = 0.95
réduction augmentation de la température du béton (hydration plus rapide)
(réduction de la demande en eau maniabilité fixes)
augmentationutilisation d’agent entraîneur d’air
réductiontemps après ajout avec le ciment
réductionaugmentation de la finesse du ciment
réductiongranulas allongés
réductionréduction de max des granulats (eau
fixe)
augmentationréduction de la porosité des granulats
dépend sur type, %, replacement vs. addition
utilisation de pouzzolanes
augmentationaugmentation de la fluidité de la pâte
augmentationaugmentation de la teneur en pâte
augmentation augmentation de la teneur en eau
Effet sur maniabilité Action
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Méthode de mesure de la pression (ASTM C231, AASHTO T152)
http://www.eleusa.com/pdf/Concrete/Air_Content/Air_Content.pdf
• Mesure du changement de volume avant et après la pression (Boyles)
• Le béton est consolidé dans un bol à mesurer et araser
• L’eau est ajoutée à la colonnemontante
• Le niveau de l’eau est mesuréavant et après la pression
• Ne pas utiliser avec des granulatslégers (recalibrer selon l’altitude)
PressureApplied
PressureReleased
PressureApplied
PressureReleased
Méthode volumétrique (ASTM C-173)
http://www.eleusa.com/pdf/Concrete/Air_Content/Air_Content.pdf
• ASTM C173/AASHTO T 196• Comparaison du volume de béton• Avant et après agitation• L’eau est ajoutée jusqu’à la ligne
zéro• Ajouter l’alcool isopropylique• Volume différent avant et après
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Analyseur des vides d’air frais
• Les bulles d’air s’échappent du béton frais
• Se stabilisent dans un matériau visqueux
• S’élèvent jusqu’à la surface
• Les plus grosses bulles d’air s’élèvent plus rapidement
• Les bulles d’air sont captées sous une balance flottante
• La granulométrie (taille) des bulles d’air est donc déterminée
Stability following placement: erosion of exposedsurfaces in open water, bleeding and laitance, ...
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Washout loss (CRD C61)
Avec agent anti lessivage
Avec agent anti lessivage Sans agent anti lessivageSans agent anti lessivage
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19.1%
3.8%1.3%
0
4
8
12
16
20
24
Untreated 10 (650) 15 (975)
fl oz/cwt (mL/100 kg)
% m
ass
loss
Slump = 210 ± 20 mm
NoAWA
0.10% cwt WG
0
4
8
12
16
0.36 0.38 0.4 0.42 0.44 0.46 0.48w / cm
Was
ho
ut
loss
(%
)
100% C- - - 8% SF
1200 ml Cell
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• Longueur des fissures de retrait plastique varie entre 50 - 1000 mm
• Espacement irrégulier, parfois 50 - 700 mm
• Largeur ≤ 1 mm (typ.)
• Profondeur ≤ 50 mm (typ.)
Retrait d’évaporation plastique
Retrait d’évaporation plastique
Quand : début de la priseSolution : Améliorer mûrissement
Renforcer avec fibres
Où : Aléatoire, diagonale, par-dessus l’armature
Réduction de la durabilité et de la résistance
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Ressuage et évaporation
Surface initiale Ressuage Évaporation
Ressuage – Eau qui suinte du béton plastique au fur et à mesure que les particules sont attirées vers le fond par la gravité
Évaporation – Eau qui s’échappe de la surface supérieure par temps chaud et venteux
Fissuration due à l’évaporation plastique
Taux de ressuage Taux d’évaporation>
Taux de ressuage est plus grand que le taux
d’évaporation
L’assèchement de l’eau provenant des pores capillaires près de la
surface exposée du béton provoque une réduction du volume du
béton plastique.
Des tensions de retrait plastique peuvent survenir lorsque le taux
d’évaporation de l’eau est supérieur au taux de ressuage externe.
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• L’assèchement de la surface débute dès que le béton
commence à durcir et s’étend sur plusieurs heures.
Les fissures de retrait plastique apparaissent surtout à la surface horizontale exposée (réduction de la durabilité et de la résistance du béton).
Time (hr)
Batching Transportation Placement Finishing Curing
Rate of Heat Evolution
.1 1 10
Fissuration due au retrait plastique
Au début de la prise, lorsque le béton devient moins déformable, l’assèchement provoque des efforts de tension qui peuvent fissurer le jeune béton de faible résistance en flexion (fissures superficielles).
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Prevention
To reduce plastic shrinkage cracking it is important to recognize ahead of time, before placement, when weather conditions may occur that are conducive to plastic shrinkage cracking.
Fissuration due au retrait plastique
• CSA A23.1 exige l’utilisation d’une ou plusieurs des mesures suivantes lorsque le taux d’évaporation est supérieur à 1 kg/m2 de l’heure afin d’éliminer le risque de fissuration
• Vitesse d’air à 0.50 m de la surface
• Tempérqture d’air et HR à 1,2 - 1,8 m de la surface
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Minimizing Plastic Cracking Potential
• Humidifier le sol d’appui
• Barrière d’évaporation
• Ne pas travailler directement au soleil
• Diminuer le vent
• Augmenter les agents de finition
• Mûrir le béton avec une couverture
• Mise en place de nuit
• Fibres (Diminuer l’effet)
Water Fogging
Curing Compound
,
Night Placement
Minimiser le potentiel de fissuration plastique
Fissuration due au tassement plastique
Où : Par-dessus les armatures, les sections transversales, les barres d’armatures, les “sections profondes”
Pourquoi : “Ressuage excessif”Faible rigidité, Séchage rapideQuand : 10 Minutes – 3 HeuresSolution : Revibrer, formulation dumélange
mg
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Time (hr)
Batching Transportation Placement Finishing Curing
Rate of Heat Evolution
Saw-cutting
.1 1 10
Temps de prise
Comparable au poids d’un ouvrier “marchant” sur la surface
Rig
idité
Temps
Fluide Prise Rigide
Début de la résistance mécanique
Limites de manutention
Prise finale (4000 psi environ 100 psi comp)
Prise initiale (500 psi)
De Mindess and Young
La prise est un processus graduel -Mesures du temps sont arbitraires
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Temps de prise à différentes températures
La vibration et la finition à la règle(avant la prise initiale)
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Les joies de “Bullfloating”
ACC, Dosage et contrôle, 2002
Finition du béton(après la prise finale)
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Influence du mûrissement - Température• Les températures plus froides font que le
ciment s’hydrate plus lentement et ralentit la prise du béton
• Le béton frais perd de l’humidité et de la chaleur rapidement : faudrait prendre des précautions contre le gel précoce
• Les entrepreneurs exigent fréquemment :– Un mélange chauffé (3$ du m3)
– Type 30 ou HES (silo, 5$ du m3)
– 40-70 kg de ciment supplémentaire (3$ du m3)
– e/c moins élevé ou réducteur d’eau
– Utilisation de couvertures ou appareils de chauffage (1-2$ du m3)
http://deeconcrete.com/hotweatherconcrete.html
www.jis.co.yu/.../ images/cement%2002_tif.jpg
La finition de ce flatwork peut aller de l’avant puisqu’il est à l’abri du vent, muni d’un système de chauffage adéquat
sous la dalle et possède un faible affaissement.
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Surveiller le mûrissement à l’eau durant l’hiver
PCA Design and Cont
• Température quotidiennt moyenne < 5ºC pendant 3 journées successives
• Stable à < 10ºC pendant plus de ½ d’une périodede 24 heures quelconque
Heater
pour éviter la carbonatation
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• De même, lorsque les températures sont élevées, une prise rapide peut se produire rendant la finition du béton difficile
• Il est parfois possible de remédier à cette situation en manipulant la température des matérieux – refroidir les granulats ou utiliser de l’eau glacée
• Ajout d’eau froide ou de glace ($ 2-4 /m3) PCA Design and Control of Concrete Mixture
Influence d’une température élevée
• Les températures élevées accélèrent l’hydratation du ciment et la prise du béton
• Les équipes de finition risquent de ne pas être prêtes et la finition du béton peut leur “échapper” – finition rugueuse
• Une évaporation excessive peut provoquer des problèmes de fissuration dues au retrain plastique
• Les chutes de température la nuit peuvent aussi provoquer des fissures
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Augmentation de la résistance à jeune âge
• Nous voyons ici l’effet de la température de mûrissement à 2 âges arbitraires
• L’augmentation de la résistance à jeune âge s’explique par les réactions chimiques
• Éventuellement, la résistance de du béton augmente (s’il ne gèle pas) (-10°C)
Rés
ista
nce
en
co
mp
ress
ion
(M
Pa)
40
30
20
10
00 20 40 60
Température de mûrissement °C
1 jour
Verbeck et Helmuth 1968
Augmentation de la résistance à long terme
• La diminution de la résistance à long terme est plus difficile à décrire
• Probablement due à une distribution moins uniforme des produits d’hydratation
• Règle générale – plus la température est élevée moins la résistance à long terme est élevée
Rés
ista
nce
en
co
mp
ress
ion
(M
Pa)
40
30
20
10
00 20 40 60
Température de mûrissement °C
28 jours
1 jour
Verbeck et Helmuth 1968
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Approche générale pour l’utilisationde la maturité
Strength
Maturity Index
Strength
Maturity Index
Strength
Maturity Index
SS
14.3
FieldMeasurement
MaturityComputer
M
14.3
FieldMeasurement
MaturityComputer
MMM
Laboratory TestingMortar tests
T1 T2 T3T1 T2 T3
Temp
k
Temp
kT0 or QT0 or Q
7.2Maturity
Computer
Concrete tests
7.2Maturity
Computer
7.2Maturity
Computer
7.2Maturity
Computer
Concrete tests
From Carino, 2002
Mise en place du béton
• Déversement par-dessus le béton déjà mis en place
• Ici, le béton est mis en place dans des semelles
• La mise en place devrait “chasser” toute eau restante
• Ne pas séparer en piles puis mettre à niveau et travailler ensemble
• Ne pas déposer en grosses piles et déplacer horizontalement
• Minimiser la ségrégation
ACC, Dosage et contrôle 2002
Technologie avancée de béton K.H. Khayat
40
Le béton dans des coffrages glissants
• Dalle de chaussée– La finisseuse étend le
béton uniformément– Les vibrateurs assurent
la consolidation– On procède ensuite à la
finition du béton
• Bordure/Bordure et caniveau– Le béton est extrudé
selon des formes spécifiques
ACC, Dosage et contrôle, 2002