Béton de sable fibré projeté pour panneau 3d

Abstract

Les travaux de recherche entrepris dans le cadre de cette thèse sont destinés à permettre de démontrer que dans la technique de projection, le béton de sable fibré peut remplacer le béton ordinaire habituellement utilisé. La technique de projection du béton est notamment utilisée dans les travaux de soutènement et de tunnels, la stabilisation des pentes mais aussi dans la conception des panneaux 3D. Le béton utilisé, à ce jour, dans la technique du béton projeté dans la conception des panneaux 3D est à base de gravillons 3/8 mm. Cependant, l’inconvènient avec ce mèlange, c’est les pertes par rebond du matèriau et des fibres qui sont importantes (jusqu’à 50%), d’où un impact économique défavorable et une influence négative sur les propriétés mécaniques du matériau en place sur le support. Le bèton de sable composè d’un faible dosage en ciment, sable et une grande quantitè de fines calcaires semble tout à fait indiqué pour pallier ce problème, étant donné les avantages que procurent sa finesse, cohésion, fluidité et homogénéité. Dans le cadre de cette étude, les performances du béton de sable projeté (BSP) ont été comparées à celles du béton ordinaire projeté (BOP). Pour le retrait, le comportement a aussi été confronté à celui du béton vibré. Les paramétres de comparaison ont concernè l’ètat frais (avant, pendant et aprés projection) et l’ètat durci, avec une attention particuliére portèe aux taux de rebond des matériaux, aux résistances mécaniques et aux retraits (endogène et de dessiccation). Les rèsultats de nos investigations ont mis en èvidence un certain nombre d’avantages du BSP par rapport au BOP. A cet effet, notons la réduction des pertes par ricochet des matériaux (béton et fibres) de moitié, avec des épaisseurs de couches de béton projeté de 9 cm contre 6 cm pour le BOP. L’autre point positif, c’est la qualitè du fini de surface. Du point de vue de la résistance à la compression, le BSP présente une amplitude plus importante au jeune âge, mais équivalente à long terme. Le retrait endogène du BSP est similaire à ceux des BOP et des bètons vibrès (BV), aussi bien en amplitude qu’en cinètique. Quant au retrait de dessiccation, le BSP manifeste une déformation de l’ordre de 10% plus èlevèe que celle du BOP. Alors que par rapport au BV, la magnitude de la déformation du BSP est plus petite que celle du BV, et ce en dèpit d’une perte d’eau par èvaporation plus importante. Par consèquent, et en opposition à la majorité des résultats de la littérature, une perte de poids plus importante par dessiccation, n’implique pas systèmatiquement une dèformation de retrait plus importante. L’autre rèsultat inattendu est que la structure monomodale de type « méso » du BSP est affectée par une cinétique de séchage plus rapide que la structure bimodale de type « macro » et « méso » du BV. Par ailleurs, l’ajout de 50 kg/m3 de fibres métalliques au BSP réduit le retrait de dessiccation de 16 %, alors que leur influence semble ne jouer aucun effet sur la cinétique ou la magnitude de la déformation du BOP, du moins dans les proportions du dosage utilisé. La proportion de mésopores semble un facteur décisif dans le comportement des retraits de dessiccation des bétons. Dans ce contexte, une explication est fournie pour mettre en relief les raisons du retrait moins important du BSP par rapport au BV, malgrè une perte d’eau par séchage plus importante et un volume de pâte plus important.