Ce projet s’inscrit dans le cadre de la phase de conception d’un pont autoroutier dans la province de Québec au Canada. Une des variantes proposées comporte la construction d’un tablier en béton précontraint par encorbellements successifs. Il est prévu d’utiliser un béton à hautes performances avec fumée de silice et avec air entraîné pour le tablier et les piles. La résistance à la compression visée est de 40 MPa à trois jours, rendue possible par l’adjonction de fumée de silice. Une campagne d’essais a été réalisée, d’une part pour élaborer une composition qui réponde aux critères de performance et d’autre part afin de caractériser le comportement mécanique et viscoélastique du BHP. Un essai de retrait et de fluage d’une durée de 16 mois a été réalisé, conformément aux recommandations du document TC107-CSP de la RILEM. Le BHP a été testé dans des conditions endogènes et de séchage, à plusieurs échéances de chargement soit 3, 7, 28 et 90 jours après le bétonnage. Comme le béton formulé pour le projet possède des caractéristiques peu communes, il convient de s’assurer que le BHP présente des déformations acceptables et qui peuvent être correctement prédites par les modèles réglementaires. Le retrait endogène, le retrait total le fluage propre et le fluage total sont mesurés avec un comparateur manuel et avec une corde vibrante placée au coeur des éprouvettes. Le modèle B4 de base prédit correctement les deux types de retrait. Après 16 mois, le retrait endogène du BHP s’élève 350 μm/m tandis que le retrait de séchage atteint 340 μm/m. Le retrait de séchage et le fluage de dessiccation ne semblent pas avoir atteint un palier final à la fin des essais. Le modèle de l’Eurocode 2 Annexe B prédit le mieux les deux types de fluage lorsqu’on considère qu’il n’y a pas de fumée de silice dans le modèle. Trois modèles ont été ajustés et extrapolés à très long terme : Eurocode 2 Annexe B, fib 2010 et le modèle B4. Les paramètres intrinsèques au matériau dans les équations de ces modèles sont optimisés et présentés dans le but d’être intégrés dans les calculs d’analyse et de dimensionnement du pont. Le fib 2010 ne semble pas adapté pour modéliser convenablement le fluage de dessiccation. Le modèle B4 ajusté avec les mesures de pertes d’eau prédit le fluage le plus important à 50 ans. Il parait néanmoins difficile de conclure sur une valeur finale à très long terme sans avoir effectivement atteint la fin du séchage pendant l’essai.

Ce travail est consacré à l'étude de la rhéologie des bétons fluides. On relate le développement d'un rhéomètre à béton prototype de conception nouvelle, BT RHEOM. Le principe et la mise au point de l'appareil, ainsi que les différentes conduites des essais rhéologiques, sont décrits. Des études visant à estimer l'objectivité des mesures sont présentées. On envisage ensuite quelques études expérimentales avec le BT RHEOM. Les comportements des bétons frais, sans et avec vibration, sont étudiés. Dans la plage de gradient de vitesse étudiée, ils respectent en général le modèle de Bingham, sous réserve que la consistance des bétons satisfasse certaines conditions, et que l'homogénéité des bétons soit acceptable. Les phénomènes de thixotropie et de dilatance des bétons sont ensuite discutés. On s'intéresse également à l'influence des paramètres de composition du béton sur le comportement rhéologique de ce dernier. On établit ainsi un modèle ayant pour objet l'estimation de la viscosité plastique des bétons à hautes performances, fournissant une aide à la formulation du béton. Enfin, avec les caractéristiques intrinsèques d'un béton mesurées au BT RHEOM, on tente de modéliser un problème de chantier : le pompage du béton. On montre également une autre application de ce rhéomètre : la mise au point des formulations de BHP.