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Présentateur : NGO Tien-Tung Maître de Conférences Méthodes pour Estimer et Améliorer les Paramètres de Pompage des Bétons Fluides.

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1 Présentateur : NGO Tien-Tung Maître de Conférences Méthodes pour Estimer et Améliorer les Paramètres de Pompage des Bétons Fluides

2 Problématique 1 Technique de pompage Définition Cest une technique de mise en place du béton. Pompe Automotrice Pompe stationnaire Flèche Pompe Flèche Tuyaux Pompe Tuyaux Pompe Tuyaux Pompe Tuyaux Pompe Tuyaux Flèche Pompe Tuyaux Flèche Pompe Tuyaux Pompe Tuyaux Pompe Tuyaux Pompe Flèche Tuyaux Pompe Flèche Tuyaux Pompe Utiliser des pompes pour transporter le béton via une conduite vers un coffrage sans avoir recours à une benne ou à une bande transporteuse.

3 2 1. Avantages de la technique de pompage Rapidité de mise en œuvre ; Coulage dans des endroits peu accessibles ; Amené continue dun matériau homogène dans les coffrages ; Réduction des durées de déchargement du béton ; Amélioration des conditions de sécurité sur les chantiers. Avantages et inconvénients 2. Inconvénients de la technique de pompage Bétons forment des bouchons lors du pompage; Types des bouchons [Thèse de Kaplan] - bouchons au démarrage (95%) ; - bouchons en cours de pompage ; - bouchons en phase de redémarrage ; - bouchons en phase de nettoyage.

4 3 B A B A Béton dans le bouchon concentration des gravillons, absence du sable et de la couche limite. Béton sécoulant répartition homogène des gravillons et du sable, existence dune couche limite. Limportance de la couche limite Avancement du béton dans les tuyaux de pompage Propriétés de la couche limite et son épaisseur Frottements à linterface Pompabilité du béton [Thèse de Kaplan]

5 4 Tribomètres existants pour mesurer les frottements Tribomètre de Kaplan (2000) Tribomètre de Chapdelaine (2006)

6 5 Méthodes existants pour prévenir la pompabilité du béton Abaque de Putzmeister pour déterminer les paramètres de pompage. Si on ne connaît que la composition du béton : labaque de Putzmeister se basant sur laffaissement. Mesurer les frottements avec les tribomètres pour prévenir la pompabilité.

7 6 Nos objectifs de recherche Mesurer les paramètres dinterface avec une bonne précision ; Être apte à une utilisation mobile sur les chantiers de construction ; Présenter un coût raisonnable. Composition de la couche limite ; Influence des paramètres de composition du béton sur la pompabilité. 3.Proposer et valider un modèle pour calculer la constante visqueuse 1.Développer un tribomètre 2.Utiliser le tribomètre pour les études expérimentales

8 1 er objectif : Développement du tribomètre Avancement du béton dans les tuyaux de pompage Agitateur Récipient Cylindre Photo du Tribomètre développé pour mesurer les frottements Problématique 1.Agitateur piloté par un logiciel spécifique, 2.Cylindre en acier lisse: D x H = 10,7 x 10 cm, 3.Récipients : D x H = 30 x 20 cm 7

9 8 Mode opératoire du tribomètre 1. Mesurer les frottements au fond du cylindre ; 2. Mesurer les frottements totale (au fond+à la paroi) ; 3. Déterminer les frottements à la paroi du cylindre ; 4. Calculer les paramètres dinterface. (paramètres de pompage)

10 Calculs des paramètres dinterface * Comportement de linterface * Résultat brut du tribomètre 0 seuil dinterface (Pa) constante visqueuse (Pa.s/m) * Paramètres de linterface (1) (2) Résultat brut du tribomètre (3) 9 kk k

11 2 ème objectif : Influence de la composition des bétons sur les frottements 10 1.Volume de pâte ;Volume de pâte ; 2. Rapport eau/ciment (E/C) ; 3. Dosage en adjuvant et sa nature ; 4. Introduction de particules fines (sablon, fillers, fumée silice) ; 5. Épaisseur maximale de la pâte; 7. Diamètre des granulats. 6. Rapport graviers/sable (G/S) ; Paramètres étudiés :

12 2 ème objectif : Influence de la composition des bétons sur les frottements 11 (a) (b) Variation des couples de frottement en fonction de la vitesse des bétons testés : (a) série 1 – influence du volume de pâte ; (b) série 2 – influence du rapport E/C.

13 Influence de la composition des bétons sur la constante visqueuse 12 (a) (b) Variation de la constante visqueuse en fonction des paramètres de composition : (a) série 1 – variation du volume de pâte ; (b) série 2 – variation du rapport E/C.

14 Proposer un modèle de Valider le modèle Étude sur la couche limite C.L) Composition de la C.L : ciment + eau + sable fin (D max 0,25 mm); La composition de la C.L est liée à la composition du béton. Composition des bétons et paramètres de pompage Augmenter V pâte ; E/C; dosage en Sp Favoriser la pompabilité Augmenter dosage en Sablon, Fumée silice Défavoriser la pompabilité 3 ème objectif : Proposition dun modèle pour calculer la constante visqueuse 13

15 Conclusions 14 1 er objectif : Développer un tribomètre 2 ème objectif : Résultats des études expérimentales ont montré : 1.La composition de la couche limite (ciment+eau+sable Ø 0.25 mm ) ; 2.Le relation entre la composition de la couche limite et celle du béton ; 3.La pompabilité dun béton dépend des paramètres de composition du béton : Frottements Facteurs mécaniques Paramètres dinterface Affaissement Pompabilité

16 15 3 ème objectif : Modèle de calcul de la constante visqueuse ( ) Champ dapplication : * Bétons ordinaires fluides ; * Bétons avec superplastifiant ; * Bétons avec sablon ; * Bétons avec fillers calcaires ; * Le modèle ne sapplique pas à des bétons avec fumée de silice. Conclusions

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18 2. Programme expérimental et procédure des analyses Séries de bétons expérimentés 1) variation du volume de pâte ; 2) variation du rapport E/C ; 3) variation du dosage en adjuvant 4) variation du dosage en sable remplacée par du sablon. 51 Mortier frais Mortier sec Sable humide restant après lavage du mortier

19 Validation du modèle avec les mesures expériementales 52

20 53 Superplastifiant

21 54

22 55


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