Soutenance de thèse – Omar ABDULKAREEM – “Microstructure and durability properties of environmentally friendly Ultra High Performance Concrete (UHPC)”

Omar ABDULKAREEM, doctorant au sein de l’équipe IEG du GeM, soutiendra sa thèse le 8 décembre 2017 à 10h00 à l’IUT de Saint-Nazaire sur le sujet suivant:

Microstructure and durability properties of environmentally friendly Ultra High Performance Concrete (UHPC)

Résumé

Cette thèse traite de l’effet de l’incorporation des laitiers des hauts fourneaux (LHF) sur la microstructure et la durabilité des bétons à Ultra Haute Performance (BUHP) avec et sans activation. Trois taux de substitution du ciment par des LHF sont explorés (30%, 50% et 80%). Les résultats montrent qu’une teneur de 30% de laitier améliore légèrement la résistance à la compression, alors qu’avec 50% et 80% de LHF, la résistance à la compression chute significativement. A 3 jours, lorsque la teneur en LHF augmente, la porosité du béton augmente.
A 90 jours, la réaction des LHF induit une diminution de la porosité capillaire et le réseau poreux devient plus fin. Ainsi, la permeabilité au gaz et la diffusion des ions chlore diminuent significativement. Les résultats montrent aussi que tous les bétons testés ont une profondeur de carbonatation similaire, après une année d’exposition au CO2. En effet, la diminution de la porosité, due à l’ajout des LHF est équilibrée par la diminution du pH, qui favorise la diffusion de CO2. Pour ce qui concerne l’activation, les résultats montrent que l’activation chimique des BUHP à fort dosage en LHF améliore les propriétés microstructurales et mécaniques du béton, au jeune âge. Toutefois, les propriétés restent moindres que celles du béton de référence. Le traitement thermique active les additions minérales et permet une densification de la microstructure. Cela induit une amélioration des propriétés mécaniques et de durabilité.

D’un point de vue environnemental, la substitution partielle du ciment par des LHF réduit les impacts environnementaux du BUHP. Malgré l’application d’une activation thermique au BUHP3, afin d’atteindre la même résistance à la compression que le BUHP de référence, l’indicateur dégagement de CO2 du premier reste plus faible que celui du dernier.

Jury

• M. Amor BEN FRAJ, Chargé de recherche, Cerema
• M. Marwen BOUASKER, Maître de conférence, Université d’Orléans
• M. Emmanuel DENARIE, Maître d’enseignement et de recherche, EPF Lausanne
• Mme Rachida IDIR, Chargée de recherche, Cerema
• M. Abdelhafid KHELlDJ, Professeur, Université de Nantes (Directeur de thèse)
• M. André LECOMTE, Professeur, Université de Lorraine
• M. Jean-Michel TORRENTI, Ingénieur HDR, IFSTTAR
• M. Laurent FROUIN, Chercheur industriel, ECOCEM