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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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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

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

Technologie avancée de béton K.H. Khayat

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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

Technologie avancée de béton K.H. Khayat

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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

Technologie avancée de béton K.H. Khayat

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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.

Technologie avancée de béton K.H. Khayat

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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).

Technologie avancée de béton K.H. Khayat

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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

Technologie avancée de béton K.H. Khayat

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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

Technologie avancée de béton K.H. Khayat

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Temps de prise à différentes températures

La vibration et la finition à la règle(avant la prise initiale)

Technologie avancée de béton K.H. Khayat

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Les joies de “Bullfloating”

ACC, Dosage et contrôle, 2002

Finition du béton(après la prise finale)

Technologie avancée de béton K.H. Khayat

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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.

Technologie avancée de béton K.H. Khayat

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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

Technologie avancée de béton K.H. Khayat

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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

Technologie avancée de béton K.H. Khayat

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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

Technologie avancée de béton K.H. Khayat

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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