La durabilité des bétons est grandement affectée par la fissuration due au retrait (endogène et retrait empêché) et elle nécessite donc, une attention particulière. Le retrait empêché du béton engendre des contraintes de traction, responsables de la formation de microfissures voire des fissures traversantes qui permettent la pénétration des agents agressifs et une augmentation de la perméabilité. Pour maximiser la durabilité des bétons, il est essentiel d’éviter la formation des fissures dans les ouvrages en service. L’objectif global de la recherche est de développer une approche de formulation des bétons à retrait compensé pour éviter la formation de fissures. Cette approche de formulation est basée sur l’utilisation combinée d’un agent d’expansion interne et d’un agent réducteur de retrait. Ce projet de recherche a pour but d’étudier l’influence d’un agent d’expansion interne et d’un agent réducteur de retrait sur les variations volumiques libres et restreintes du béton. Trois méthodes (ASTM C878; ASTM C157; Capteurs à cordes vibrantes) sont utilisées avec différents pourcentages en agent d’expansion interne (0%, 3%, 6%, 10%) et 2% d’agent réducteur de retrait (ARR) pour évaluer les variations volumiques du béton. Cette étude est menée en deux phases pour analyser les variations volumiques libres (ASTM C157; Capteurs à cordes vibrantes) et restreintes (ASTM C878) du béton ainsi que l’influence de ces deux adjuvants combinés sur le retrait. La première phase consiste à étudier les variations volumiques libres et restreintes du béton avec l’agent d’expansion interne (Conex) et son influence sur le retrait (retrait total et retrait de séchage). La deuxième phase consiste à étudier l’influence de l’agent réducteur de retrait (ARR) sur les variations volumiques libres et restreintes, sur le retrait de séchage du béton contenant l’agent d’expansion interne (Conex). Un total de 16 formulations de béton de 25 MPa sans air entrainé a été étudié en laboratoire. L’analyse des bétons formulés avec différents pourcentages en agent d’expansion montre que les expansions libres et restreintes augmentent en fonction du dosage en Conex. L’expansion initiale créée (0 - 7 jours) par le Conex produit un retrait total faible par rapport au béton sans Conex et la diminution du retrait total est fonction de l’augmentation du dosage en Conex. L’ajout de l’agent réducteur de retrait (ARR) produit une diminution du retrait de séchage de 40% à 7 jours et de 30% à 224 jours. Le retrait total diminue de 72% à 7 jours et 43% à 224 jours. Les données expérimentales montrent qu’en plus de la diminution du retrait, on peut produire un béton à retrait compensé avec un dosage optimal de 3% Conex + 2% ARR. La formulation d’un béton à faible retrait par l’utilisation du Conex et ARR permet de réduire les risques de fissurations, d’améliorer la qualité du béton et de contrecarrer le retrait empêché. Les investigations menées dans ce mémoire permettent d’enrichir les connaissances sur les différents adjuvants utilisés (Conex et ARR), leurs influences sur le béton, principalement la diminution du retrait de séchage et d’évaluer un pourcentage optimal pour un béton sans retrait, donc plus durable.

Le béton autoplaçant fut l'innovation technologique dans le domaine du BTP (Bâtiment et Travaux Public) depuis ces dernières décennies. Grâce à ses atouts (facilité de mise en oeuvre et réduction de coût), il est très utilisé dans les grandes constructions. Cependant, le contrôle du retrait de ce type de béton reste un problème majeur non résolu compromettant l'élargissement de son domaine d'utilisation (Béton Auto-Plaçant-Prêt à l'Emploi, Béton Auto-Plaçant-Pré-Fabriqué). Ce projet de recherche propose d'étudier le retrait des bétons autoplaçants à air entraîné, contenant des nouvelles molécules organiques afin de réduire les pressions internes associées aux ménisques capillaires de la matrice cimentaire. Par ailleurs, l'ajout de nouveaux adjuvants dans le béton entraîne des changements de comportements à l'état frais et durci du béton, notamment en présence d'agent entraîneur d'air (AEA), d'un agent colloïdal (AC) et d'un superplastifiant (SP). L'étude est menée en trois phases afin de pouvoir approfondir les connaissances sur le sujet et en améliorer les propriétés des BAP. La première phase consiste à étudier la compatibilité des molécules organiques anti-retraits, soit des agents réducteurs de retrait (ARR) en présence d'un AEA, d'un AC et d'un SP sur des mortiers de béton équivalent (MBE). La deuxième phase consiste à caractériser les combinaisons ARR/AEA, déduites de la phase I sur MBE. Cette partie mettra en évidence les propriétés physiques des combinaisons testées (retrait endogène et retrait de séchage). La phase III vise à comprendre les comportements des mélanges sélectionnés vis-à-vis des propriétés de durabilité. Cette investigation a permis d'enrichir les connaissances sur les ARR organiques et leurs interactions en présence de SP, d'agent viscosant (VEA), et AEA. De plus cette étude montre qu'il existe pour un intervalle de l'Hydrolic-Lipophilic Balance (HLB) et une tension de surface spécifique donnée, des molécules sondes pouvant diminuer le retrait endogène et de séchage. En outre, il a été montré que la valeur du HLB influence le dosage en AEA.