RÉSUMÉ:

Comparativement à d’autres mécanismes de dégradation tels la carbonatation ou la diffusion d’ions chlorures, le gonflement par réaction sulfatique interne (RSI) reste encore un mécanisme très peu étudié. Le champ d’investigation reste donc très large et de nombreux verrous scientifiques restent encore ouverts notamment dans les bétons formulés avec additions minérales telles que les cendres volantes, le métakaolin et la pouzzolane.

L’objectif de ce travail de thèse est d’apporter de nouveaux éléments pour la compréhension des effets des additions sur la RSI en mélange binaire et ternaire. Tout d’abord, en mélange binaire, il a été montré que l’ettringite est plus présente dans les mortiers que dans les bétons. Pour les mélanges ternaires, nous avons montré que la présence de filler calcaire permet de se combiner à l’aluminate de calcium ce qui favorise la formation du (hémi/mono) carbonate. Le filler réduit ainsi la formation de monosulfoaluminate, ce qui va stabiliser la formation d’ettringite et ainsi diminuer à plus long terme la DEF (Delayed ettringite formation). Quant à l’influence du type d’addition sur la RSI, la présence de sulfate dans l’addition est un facteur déterminant vis-à-vis de cette pathologie notamment dans le cas des Pouzzolanes et Métakaolins contrairement aux Cendres volantes.

Cette étude a permis également de montrer que la quantité d’ettringite différée a tendance à augmenter avec l’augmentation des sollicitations mécaniques en compression par contre la période de déclenchement de RSI reste peu sensible à l’endommagement mécanique.

JURY:

Directeur de thèse:

M. Ouali AMIRI, Professeur des Universités, GeM, Université de Nantes

Co-directeur de thèse:

M. Nordine LEKLOU, Maître de Conférence, GeM, Université de Nantes

Rapporteurs:

Mme Siham KAMALI BERNARD, Professeur HDR, INSA de Rennes
M. Abdelkarim AIT-MOKHTAR, Professeur des Universités, Université de la Rochelle

Eximateur:

M. Farid BENBOUDJEMA, Professeur des Universités, ENS Cachan
M. Alexandre PAVOINE, Directeur de Recherche, CEREMA Ile-de-France