Création d'un montage expérimental pour l'application des cycles de gel-dégel sous confinement pour les mélanges sol-ciment

Résumé

Dans un climat comme celui du Canada, la résistance aux cycles de gel-dégel est un aspect important de la durabilité des matériaux. Le développement d’une procédure expérimentale réaliste pour la simulation de ce phénomène revêt une grande importance. Plusieurs normes permettent de déterminer la résistance des matériaux aux cycles de gel dégel (p.ex., ASTM C666 et D560). Ces normes ne prévoient toutefois pas de contrainte de confinement. Très peu d’études ont été réalisées sur l’influence de cette contrainte sur la résistance. L’objectif principal du projet est de développer un dispositif expérimental permettant de reproduire en laboratoire l’impact des cycles de gel-dégel pour des mélanges sol-ciment soumis à une contrainte de confinement. Les performances hydrauliques et mécaniques de deux mélanges sable-ciment (5 et 12 % de ciment par rapport au poids sec du sol) ont été évaluées avant et après l’exposition à des cycles de gel-dégel sans confinement suivant la norme ASTM D560. Les résultats montrent un changement de la conductivité hydraulique en fonction du nombre de cycles de gel-dégel don't la tendance varie d’un mélange à l’autre. La résistance à la compression des éprouvettes des deux mélanges tend à diminuer après les premiers cycles de gel-dégel, mais elle commence à augmenter après 12 cycles. L’influence de la pression de confinement pendant les cycles de gel-dégel sur les proprieties hydrauliques et mécaniques des éprouvettes contenant 5 % de ciment a été vérifiée avec une cellule triaxiale modifiée pour ce projet. Les essais de perméabilité ne montrent pas d’interaction entre l’effet des cycles de gel-dégel et la pression de confinement. La pression de confinement semble affecter le comportement contrainte-déformation des éprouvettes sableciment par un léger décalage du pic de résistance à la rupture par rapport à la déformation axial à la rupture des éprouvettes de contrôle et des éprouvettes exposées aux cycles de gel-dégel standard. Il semble que les recettes de mélanges sable-ciment qui ont été utilisées n’étaient pas suffisamment susceptibles aux cycles de gel-dégel pour permettre d’évaluer l’influence de confinement. L’hydratation du ciment peut aussi améliorer les performances des éprouvettes sable-ciment au moment des cycles de gel-dégel et donc annuler l’effet du confinement. Des essais de tomographie aux rayons x ont été réalisés sur les éprouvettes de deux mélanges pour vérifier l’influence des cycles de gel-dégel et de la pression de confinement sur la microstructure des mélanges sol-ciment. Les tomographies réalisées avant et après les cycles de gel-dégel avec et sans confinement ne permettent pas de montrer des changements majeurs dans la distribution de la taille des pores, ce qui tend à montrer que la plupart des variations de conductivité hydraulique observées lors des essais de perméabilité sont dues à la fissuration, ou bien à l’inter-variabilité des éprouvettes.

Date	26 oct. 2018
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	François Duhaime (Directeur(-trice)) & Jean-Sébastien Dubé (Codirecteur(-trice))