Compatibilité déformationnelle des bétons autoplaçants pour des utilisations dans les réparations des infrastructures routières

Résumé

La réparation des infrastructures routières par une couche mince adhérente de béton (réparation mince) est une pratique courante. Cependant, la durabilité de ces réparations est souvent victime d’une détérioration précoce du nouveau matériau de réparation en raison de l’apparition des fissures dues au retrait restreint. Dans ce contexte, l’objectif principal de cette thèse de doctorat a consisté à identifier, à travers le programme expérimental intitulé phase I, les paramètres leviers responsables des déformations différées dans le BAP. Une fois ces paramètres identifiés, le programme expérimental intitulé phase II a été conduit dans des conditions simulant celles des réparations, et l’accent a été mis sur l’essai de l’anneau instrumenté. Les travaux de recherche de la phase I résumés dans l’article 1 ont consisté à sélectionner les meilleurs bétons du point de vue des déformations différées en utilisant le banc de fluage flexionnel. Les résultats obtenus ont démontré clairement que les BAP à base du superplastifiant de la famille du polynaphtalène (PNS) présentent des déformations de fluage flexionnel plus élevées que les bétons à base de polycarboxylate (PC). De plus, cette partie de recherche a démontré la grande variabilité dans les déformations différées des BAP pouvant être mesurée dans le cas des superplastifiants appartenant à une même famille de classification ASTM. Cette variabilité a été constatée suite à l’utilisation de trois différents polycarboxylates (PC1, PC2 et PC3) et a permis d’identifier le PC2 comme le second paramètre levier. Les travaux de recherche menés lors de la phase II et résumés par les articles 2 et 3 ont consisté à comprendre, en fonction de la nature du superplastifiant et du matériau cimentaire utilisés, l’évolution du comportement restreint des BAP. Il ressort de l’analyse des résultats tel que résumé dans l’article 2 que le développement des propriétés mécaniques de compression, de traction et de module d’élasticité au jeune âge, est retardé dans l’ensemble des BAP en comparaison au béton de référence. Par ailleurs, la mesure du volume poreux total à l’échéance de 120 jours, a permis de constater qu’en comparaison aux BAP à base du ciment ternaire aux laitiers (TL), les BAP à base du ciment ternaire aux cendres volantes (TC) présentent un volume poreux total plus élevé. Ce résultat expliquerait en partie la valeur élevée du retrait libre de séchage observée sur les BAP-TC comparativement au BAP-TL. L’étude résumée dans l’article 3 a amené plusieurs points intéressants en ce qui a trait au risque de fissuration de ces bétons. L’étude a permis de réaliser à quel point une seule formulation de BAP peut se manifester avec différents temps de fissuration dépendamment de la nature du superplastifiant. Par ailleurs, cette différence est plus visible au niveau du ciment ternaire aux laitiers (TL) comparativement au ciment ternaire aux cendres volantes (TC), et est expliquée par la tendance du ciment TC à faire plus de retrait de séchage. De plus, sur la base des résultats obtenus, un indicateur du risque de fissuration nommé indice de compatibilité dimensionnel (Idc) a été proposé comme indicateur potentiel pour l’évaluation du risque de fissuration et représente un outil simple permettant de faire un choix sélectif des matériaux candidats. De cette façon, seul l’essai de retrait libre (ASTM C157) et les propriétés mécaniques à savoir, le module élastique et la résistance à la traction doivent être connus.

Date	24 oct. 2014
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Gabriel J. Assaf (Directeur(-trice))