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Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Dämm- und Werkstoffen aus Fichtenrinde bei Verzicht auf synthetische BindemittelWarnecke, Christian 20 July 2009 (has links) (PDF)
Das Ziel dieser Arbeit bestand in der Erarbeitung von Verfahrenskonzepten zur stofflichen Nutzung von Fichtenrinde und im Nachweis deren technischer Realisierbarkeit. Dabei wurden drei Verfahrensvarianten zur Herstellung eines festen Rindenwerkstoffes mit guter Dämmwirkung, einem schüttfähigen Dämmstoff in Form von Pellets und Granulaten und einem Werkstoff mit hoher Festigkeit und Oberflächengüte erarbeitet. Zu Beginn der Arbeit wurden Qualitätsziele der Produktkennwerte formuliert, die für Rindenprodukte bisher nicht erreichbar waren. Diese sollten trotz der Maßgabe, auf synthetische Bindemittel zu verzichten, erreicht werden. Die konsequente Anwendung verfahrenstechnischer Grundoperationen mit bewährten Apparaten, erweitert durch ein neues System aus Heizung und Kühlung während der Pressverdichtung, ermöglichten das Erreichen und zum Teil Übertreffen der geforderten Qualitätsziele. Die technische, aber auch wirtschaftliche Umsetzung ist möglich.
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Einfluss der mechanischen Einzelgranalieneigenschaften auf das Granulathaufwerk bei Sprüh-Gefrier-Granulaten aus nanoskaligen PulvernNagy, Anikó 17 July 2009 (has links) (PDF)
Um die Nanomaterialien bei keramischen Formgebungsprozessen verarbeiten zu können, stellt die nasse Homogenisierung, Dispergierung und die Granulierung eine wichtige Grundlage dar. Durch die organischen Additive, verschiedenen Feststoffgehalte der Suspensionen und Granulierungsverfahren lassen sich die Strukturen, Porositäten und Festigkeiten der Einzelgranalien beeinflussen. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen den Einzelgranalien-Eigenschaften und dem Granulathaufwerk. Diese Granulateigenschaftskorrelationen bei den untersuchten Sprüh-Gefrier-Granulaten und Sprühgranulaten spielen eine wichtige Rolle für die optimale technologische Verarbeitung der Granulate als Pressgranulat und als Instantgranulat. Sowohl für ein defektärmeres Gefüge im Presskörper als auch für die vollständige Redispergierbarkeit der Granulate sind die lockeren Sprüh-Gefrier-Granalien mit niedrigen Einzelgranalienfestigkeiten und hohen Einzelgranalienporositäten vorteilhaft. Es konnte gezeigt werden, dass eine qualitative Maßstabübertragung der Sprüh-Gefrier-Granulierung vom Labor in eine Technikums- oder auch großtechnische Anwendung prinzipiell möglich ist.
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Werkstoff- und Verfahrensentwicklung für die Einmal-Schnellbrandtechnologie von PorzellanFischer, Undine 23 July 2009 (has links) (PDF)
Eine Möglichkeit der kostensenkenden Technologieentwicklung bei der Herstellung von Geschirrporzellan stellt das gleichzeitige Brennen von Scherben und Glasur im Einmal-Schnellbrand dar. Der Einsatz eines Gemisches aus organischen und anorganischen Additiven bringt dabei optimale Verarbeitungseigenschaften der Porzellangranulate hervor. Feinere Porzellangranulate sind in Verbindung mit einem Mindestanteil an geeigneten organischen Bindern industriell verpressbar. Daraus hergestellte Flachgeschirrartikel weisen ausreichende Gefügefestigkeiten und –dichten im ungebrannten Zustand und während des Brandes auf. Der Glasurauftrag erfolgte durch Spritzen. Eine spezielle Brennkurve ermöglicht eine ausreichend lange Entgasungsperiode vor dem Dichtsintern des Scherbens und dem Ausfließen der Glasur. Das Einsetzen einer Feuerpolitur nach Beenden der Haltezeit bei maximaler Brenntemperatur führt zu einer Verbesserung der Glasuroberflächenqualität.
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Étude de la zone d'interphase « granulats calcaires poreux-pâte de ciment» : Influence des propriétés physico-mécaniques des granulats; Conséquence sur les propriétés mécaniques du mortier. / STUDY OF THE INTERFACIAL TRANSITION ZONE “POROUS LIMESTONE AGGREGATES-CEMENT PASTE” : INFLUENCE OF PHYSICO-MECHANICAL PROPERTIES OF AGGREGATES; CONSEQUENCE ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF MORTAR.Nguyen, Tien Dung 22 May 2013 (has links)
Ce travail vise à mettre en relation les caractéristiques de la zone d’interphase « granulat-pâte de ciment » avec les caractéristiques de porosité, d’absorption d’eau, de dureté et de rugosité de calcaires poreux.La première partie de ce travail a consisté à étudier l’influence de la teneur en eau et de la dureté des granulats sur la résistance mécanique de mortiers. Les résultats montrent que, pour des calcaires poreux et absorbants, les mortiers fabriqués à partir de granulats à l’état sec sont plus résistants que ceux fabriqués à partir de granulats à l’état sursaturé. La deuxième partie de ce travail a consisté à étudier l’adhésion « roche-pâte de ciment ». Il a été constaté que la rugosité et l’état de saturation de la roche affectent significativement les résistances en traction et au cisaillement des composites.La dernière partie est consacrée à l’étude de la microstructure de la zone d'interphase par la technique d’analyse d’images. L’évolution de la porosité moyenne de la zone d'interphase est liée aux propriétés mécaniques des mortiers par la relation de Féret démontrant ainsi que la résistance à la compression dépend principalement de la mésoporosité de l’interphase. Le gradient de porosité est mis en relation avec le gradient de degré d’hydratation et le gradient de rapport E/C. Ces deux derniers sont calculés en appliquant le modèle de Powers. Les résultats obtenus montrent que pour des calcaires poreux et absorbants, la pâte de ciment et la zone d’interphase des mortiers de granulats secs et de granulats sursaturés ne sont pas équivalentes alors qu’initialement on visait le même rapport E/C. / The aim of this study was to relate the characteristics of interfacial transition zone (ITZ) "aggregate-cement paste" to the characteristics of porosity, water absorption, resistance and roughness of porous limestones.The first part of this work was to study the influence of moisture content and resistance of aggregates on the mechanical strength of mortars. The results show that, for porous and absorbent limestones, mortars made from dry aggregates are more resistant than those made from wet aggregates.The second part of this work was to study the ITZ of composites “rock-cement paste”. It was found that the surface roughness and the moisture content of rocks significantly affect the tensile and shear strengths of composites.The last part is devoted to the microstructure of ITZ by image analysis. The evolution of average porosity of ITZ is related to the mechanical properties of mortars by Féret’s law demonstrating that the compressive strength depends mainly on the mesoporosity of ITZ. The porosity gradient is related to the degree of hydration gradient and the W/C ratio gradient. These latter two are calculated by applying Powers’ model. The results show that for porous and absorbent limestones, the cement pastes and the ITZs of dry and wet aggregates mortars are not equivalent although initially we aimed to the same W/C ratio.
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Caractérisation à l'échelle locale des propriétés mécaniques de l'interphase pâte de ciment-granulat : application à la lixiviation / Characterization at the local scale of mechanical properties of the cement paste-aggregate interface : leaching ApplicationJebli, Mouad 30 November 2016 (has links)
Ce travail de thèse est consacré à la caractérisation des propriétés mécaniques de l’interphase pâte de ciment-granulat au cours de l’hydratation et au cours de la dégradation chimique par lixiviation. La microstructure de l'interphase entre la pâte de ciment et les granulats est caractérisée par une porosité supérieure à celle de la pâte de ciment. Cette zone constitue un point de fragilité dans le béton et ses propriétés affectent fortement le comportement mécanique du béton à l’échelle macroscopique et à l’échelle de la structure. Dans ce travail, la résistance de l’interphase pâte de ciment-granulat est analysée expérimentalement à l'échelle locale. Des essais expérimentaux sont réalisés sur des composites constitués de granulats liés par une pâte de ciment portland préparée avec un rapport Eau/Ciment de 0,5. Des dispositifs expérimentaux dédiés ont été conçus et réalisés de manière à être adaptés à la taille et à la forme des échantillons. La forme des échantillons utilisés et les outils expérimentaux développés permettent de solliciter directement l’interphase. A différents stades de l'hydratation, des échantillons de pâte de ciment seule et des composites sont soumis à des essais de compression, de traction et de cisaillement direct. L’étude des propriétés mécaniques de l’interphase pâte de ciment-granulat révèle une faiblesse de cette zone en termes de propriétés mécaniques..Le protocole expérimental mis au point a permis d’étudier les effets du mécanisme de lixiviation du calcium au niveau de l’interphase sur les propriétés mécaniques du béton à l’échelle locale. Compte tenu du temps caractéristique long du phénomène de lixiviation, la mise en situation expérimentale au laboratoire est accélérée en remplaçant l’eau par une solution de nitrate d'ammonium. Afin de quantifier le développement et la cinétique de dégradation au niveau de la liaison cimentée, les fronts de lixiviation du béton sont caractérisés à différents degrés de dégradation en utilisant la phénolphtaléine comme traceur. Des essais mécaniques locaux (compression, traction et cisaillement) sont réalisés sur les composites et sur la pâte de ciment à différents temps de dégradation. L’étude de l’effet de la lixiviation à l’échelle locale montre le rôle important de l’interphase pâte de ciment-granulat lors du processus de dégradation chimique sur les propriétés mécaniques du composite. / In this work, we presents an experimental study to characterize the mechanical properties at the local scale of the cement paste-aggregate interface during hydration and during chemical degradation by leaching.It is generally accepted that the microstructure of the interface between the aggregates and the cement paste is characterized by a higher porosity than that of cement paste. This makes this zone a weak point in the concrete. The particular properties of this zone strongly influence the mechanical behavior of concrete. In this work, the mechanical properties of the cement paste-aggregate composite, are experimentally studied. The experimental tests are performed on composites at classical aggregate scale (one centimeter of section). These composite are composed by and Portland cement paste and aggregate. The cement paste is prepared with a water/cement ratio of 0.5. The shape of the prepared composites makes them convenient for direct tensile and shear tests. At different stages of hydration, we performed direct tensile and shear tests on the composites by means of specific devices. The same tests were carried out on the cement paste in order to compare with composites results. The shape of the prepared composites makes them convenient to characterize the cement paste-aggregate interface. At different stages of hydration, the composites are subjected to compression tests, direct tensile tests or shear tests. The study of the mechanical properties of the cement-aggregates interface revealed that the cement paste-aggregate interface is the weakest zone in the composite.An experimental protocol was developed to study the effects of calcium leaching mechanism at the cement paste-aggregate interface on the mechanical properties of the concrete. As the process of leaching with the deionised water occurs very slowly, the experimental study in the laboratory is accelerated by replacing the water by ammonium nitrate solution. To quantify the development and kinetics of degradation at the cemented bond, the concrete leaching fronts are characterized at different levels of degradation by using phenolphthalein. Local mechanical tests (compression, tensile and shear) are performed on composite and cement paste at different stages of degradation. The experimental results show that there is a leaching effect on the alteration of the mechanical properties at the cement paste-aggregate interface.
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Granulat på konstgräsplaner i Gävle kommun : Miljöpåverkan vid spridning via dagvattensystemNorell, Lina, Sundqvist, Josefine January 2018 (has links)
Konstgräsplaner kan beaktas som en betydande utsläppskälla av mikroplaster. Fyllnadsmaterialet som används på konstgräsplaner kallas granulat och går under definitionen mikroplast. De som används främst på den svenska marknaden är SBR, TPE, EPDM och R-EPDM. Granulatet sprids främst via dagvattnet från konstgräsplaner som då riskerar att hamna i närliggande vattendrag. Tidigare studier har påvisat att granulatet kan urlaka toxiska ämnen som riskerar att förorena vattendragen. Vattenlevande organismer kan misstolka små partiklar som föda, vilket kan ge konsekvenser som bland annat förstoppning och svält. Ämnena som kan urlaka tillhör samlingsnamnet miljögifter och är stabila, toxiska, reproduktionsstörande och ackumulerande. Syftet med denna studie är att ge en beskrivning av vilka fyllnadsmaterial som används på konstgräsplaner i Gävle och undersöka hur dessa partiklar kan spridas samt identifiera åtgärdsförslag för att minska spridningen. Syftet är också att redovisa konstgräsplanernas dagvattenutlopp och vattendragens status för att redogöra för den potentiella miljöpåverkan som granulatet kan ge upphov till. Metoderna som använts i arbetet är litteraturstudie, personlig kommunikation, fältobservationer, kartsystem och figurer samt vattenprov. Gavlefastigheter äger fem konstgräsplaner i Gävle kommun, vilka är Träffen IP, Gavlevallen, Nynäs IP, Sörby IP och Andersberg. På dessa planer används SBR- TPE- och R-EPDM-granulat. På planområdet förekommer dagvattenbrunnar och granulatet kan spridas till dessa genom ytavrinning vid höga regnflöden, snöplogning och smältvatten samt att spelarna får med sig partiklarna från planen. De flesta planer har dräneringssystem kopplat till dagvattenledningar som kan sprida urlakande ämnen till vattendrag. Dagvattenledningarna har utlopp i Testeboån, Bäckebrobäcken, Gavleån och Hemlingbybäcken. Granulatets fysikaliska egenskaper är en betydande roll om partikeln sedimenterar till botten eller om den kan transporteras med vattendraget. De konstgräsplaner som främst är i behov av åtgärder för att minska spridningen av granulat är Sörby, Anderberg och Nynäs. Vattendragens statusklassning uppnår ej god kemisk status och ämnen som förekommer i förhöjda halter varierar beroende på vattendrag. Enligt tidigare studier kan flera av dessa ämnen urlaka från granulatet, vilket innebär att det finns en risk för ett tillskott av dessa ämnen om spridning sker. / Artificial turfs have been shown to be a significant source of microplastics. The filling material used on artificial turf is called granules and are under the definition microplastic. There are different kinds of granules on the Swedish market, these are SBR, TPE, EPDM and R-EPDM. The granules spread mainly through stormwater from artificial turf, which may then end up in nearby streams. Previous studies have shown that the granules can release toxic substances that risk contaminating the water. Aquatic organisms can misinterpret microscopic particles as food, which can cause consequences such as constipation and starvation. The substances that may leach from the granules belongs to the collective name environmental toxins and are stable, toxic, reproductive and accumulative. The purpose of this study is to provide a description of the filling material that are used in artificial turfs in Gävle, investigate how these granules can spread and then identify suggestions to reduce the spread. The purpose is also to present the artificial turf's stormwateroutlets and water status to describe the potential environmental impact that the granulate may cause. The methods used in this work are literature studies, personal communication, field observations, map systems and figures and water samples. Gavlefastigheter owns five artificial turfs in the municipality of Gävle which are Träffen IP, Gavlevallen, Nynäs IP, Sörby IP and Andersberg. These turfs use SBR- TPE and R-EPDM granules. There are open water wells on every turf area and granules can spread to these by surface water at intensive rain, snow plowing and meltwater and with the players when they leave the turf. Most turfs have drainage systems connected to stormwater pipelines that can spread leachable substances to water. The water pipelines have outlets in Testeboriver, Bäckebrostream, Gavleriver and Hemlingbystream. The physical properties of the granules have a significant effect if the particle sinks to the bottom or if it is transported along with the water. The artificial turfs that are primarily in need of taking actions to reduce the spread of granules are Sörby, Anderberg and Nynäs. The waters do not achieve good chemical status and substances that occur at high concentrations varies depending on the kind of water. According to previous studies, several of these substances may leach from the granules which means that there is a risk of a contribution of these substances if spreading occurs.
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Étude de la formulation et des propriétés mécaniques et thermiques du béton de balles de riz / Study of the formulation and the mechanical and thermal properties of rice husks concreteChabi, Edem 21 December 2017 (has links)
Chacun s’accorde à reconnaître aujourd’hui que les activités humaines impactent significativement le climat de la planète. Le secteur de la construction est l’un des principaux responsables de cette situation car c’est le premier consommateur d’énergie et le deuxième émetteur de CO2 dans le monde. Il importe par conséquent de réaliser des bâtiments éco-respectueux, qui consomment peu d’énergie et émettent moins de gaz à effet de serre sur l’ensemble de leur cycle de vie. La présente étude s’intègre alors dans une problématique générale de développement de matériaux de construction innovants à impact environnemental réduit. Nous nous proposons ainsi d’utiliser la balle de riz comme granulat végétal dans une matrice cimentaire. L’objectif du travail est de proposer une méthode de formulation des bétons à bases de granulats végétaux et d’étudier le comportement mécanique et thermique du béton de balle de riz. Les essais de prise réalisés sur de la pâte de ciment pure formulée avec de l’eau issue de l’infusion de la balle de riz ont montré que ces granulats n’ont pas d’effet inhibiteur sur la prise du ciment. Pour confirmer cette hypothèse, une analyse chimique de la balle de riz a été réalisée et les résultats ont montré le taux d’extractibles des balles de riz est quasi nul contrairement à d’autres granulats végétaux tels que le chanvre et le bois. La méthode de formulation proposée consiste à déterminer la compacité du squelette végétal pour un mode de mise en œuvre déterminé, puis à formuler la pâte liante qui va occuper le volume poreux intergranulaire résiduel. La pâte est constituée du liant, de l’eau efficace, des additions et adjuvants éventuels, et de l’air piégé et/ou entrainé. Pour un volume d’air donné (et d’additions), les quantités de ciment et d’eau efficace sont alors ajustées pour atteindre les performances visées, sur la base de la loi de Féret. Cependant, pour ce type de béton, l’important volume d’air entrainé dépend (lui aussi) de la quantité de ciment et d’eau présents dans le mélange, de l’intensité du malaxage et du mode de coulage. Un modèle décrivant le volume d’air résiduel a été alors calibré à partir d’essais réalisés avec les constituants du béton que l’on souhaite fabriquer. Enfin le problème de la formulation est solutionné en recourant à un module d’optimisation numérique. Dans le but de valider le modèle, la méthode de formulation a été appliquée à cinq échantillons dont les résistances visées sont 0,5 ; 1 ; 2 ; 4 et 8 MPa. Les performances obtenues sont assez proches de celles visées. Par ailleurs il a été constaté que le mode de conservation des éprouvettes influe beaucoup sur les résistances mécaniques du matériau. En effet, une cure en condition dessiccation peut faire chuter les résistances mécaniques jusqu’à 60%. Les meilleures résistances obtenues ont été observées sur les éprouvettes conservées à 95 % de HR. Les mesures de la conductivité thermique ont montré que le béton de balle de riz constitue une très bonne alternative à des systèmes plus conventionnels en termes d’isolation thermique. La valeur moyenne de la conductivité thermique du béton de balle de riz varie en fonction du dosage en liant entre 0,070 W/(m.K) et 0,171 W/(m.K). L’évolution de la conductivité thermique en fonction de la masse volumique et du dosage en ciment est linéaire / Everyone agrees today that human activities significantly affect the climate of the planet. The construction sector is one of the main contributors to this situation as it is the largest energy consumer and the second largest CO2 emitter in the world. It is therefore important to build eco-friendly buildings, which consume little energy and emit less greenhouse gases throughout their life cycle. The present study is then integrated into a general problem of development of innovative building materials with reduced environmental impact. We propose to use the rice husk as a vegetable aggregate in a cementitious matrix. The objective of the work is to propose a method for the mix design of concretes based on plant aggregates and to study the mechanical and thermal behavior of rice husk concrete. Setting tests on pure cement paste formulated with water resulting from the infusion of the rice husk showed that these aggregates had no inhibiting effect on the setting of the cement. To confirm this hypothesis, a chemical analysis of the rice husk was carried out and the results showed that the extractable ratio of rice husks is almost zero, unlike other plant aggregates such as hemp and wood. The proposed formulation method consists in determining the packing density of the plant skeleton for a given method of implementation and then in proportioning the binder paste which will occupy the residual intergranular pore volume. The paste is consisted of the binder, the effective water, the possible additions and admixture, and trapped air and/or entrained air. For a given volume of air (and additions), the quantities of cement and effective water are then adjusted to achieve the targeted performances, based on the law of Féret. However, for this type of concrete, the large volume of entrained air also depends on the quantity of cement and water present in the mixture, the intensity of the mixing and the casting mode. A model describing the volume of residual air was then calibrated from tests carried out with the components of the concrete that it is desired to manufacture. Finally, the problem of formulation is solved by using a numerical optimization module. In order to validate the model, the method for the mix design was applied to five samples with a target resistance of 0.5; 1; 2; 4 and 8 MPa. The performances obtained are quite similar to those targeted. In addition, it has been observed that the preservation mode of the specimens has a significant influence on the mechanical strength of the material. Indeed, a cure in desiccation condition can reduce the mechanical resistances up to 60%. The best resistances obtained were observed on the specimens preserved at 95 % RH. Measurements of thermal conductivity have shown that rice husk concrete is a very good alternative to more conventional systems in terms of thermal insulation. The average value of the thermal conductivity of the rice husk concrete varies depending on the binder dosage between 0.070 W/(m.K) and 0.171 W/(m.K). The evolution of the thermal conductivity as a function of the density and the cement dosage is linear
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Einfluss der mechanischen Einzelgranalieneigenschaften auf das Granulathaufwerk bei Sprüh-Gefrier-Granulaten aus nanoskaligen PulvernNagy, Anikó 02 February 2006 (has links)
Um die Nanomaterialien bei keramischen Formgebungsprozessen verarbeiten zu können, stellt die nasse Homogenisierung, Dispergierung und die Granulierung eine wichtige Grundlage dar. Durch die organischen Additive, verschiedenen Feststoffgehalte der Suspensionen und Granulierungsverfahren lassen sich die Strukturen, Porositäten und Festigkeiten der Einzelgranalien beeinflussen. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen den Einzelgranalien-Eigenschaften und dem Granulathaufwerk. Diese Granulateigenschaftskorrelationen bei den untersuchten Sprüh-Gefrier-Granulaten und Sprühgranulaten spielen eine wichtige Rolle für die optimale technologische Verarbeitung der Granulate als Pressgranulat und als Instantgranulat. Sowohl für ein defektärmeres Gefüge im Presskörper als auch für die vollständige Redispergierbarkeit der Granulate sind die lockeren Sprüh-Gefrier-Granalien mit niedrigen Einzelgranalienfestigkeiten und hohen Einzelgranalienporositäten vorteilhaft. Es konnte gezeigt werden, dass eine qualitative Maßstabübertragung der Sprüh-Gefrier-Granulierung vom Labor in eine Technikums- oder auch großtechnische Anwendung prinzipiell möglich ist.
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Werkstoff- und Verfahrensentwicklung für die Einmal-Schnellbrandtechnologie von PorzellanFischer, Undine 13 June 2007 (has links)
Eine Möglichkeit der kostensenkenden Technologieentwicklung bei der Herstellung von Geschirrporzellan stellt das gleichzeitige Brennen von Scherben und Glasur im Einmal-Schnellbrand dar. Der Einsatz eines Gemisches aus organischen und anorganischen Additiven bringt dabei optimale Verarbeitungseigenschaften der Porzellangranulate hervor. Feinere Porzellangranulate sind in Verbindung mit einem Mindestanteil an geeigneten organischen Bindern industriell verpressbar. Daraus hergestellte Flachgeschirrartikel weisen ausreichende Gefügefestigkeiten und –dichten im ungebrannten Zustand und während des Brandes auf. Der Glasurauftrag erfolgte durch Spritzen. Eine spezielle Brennkurve ermöglicht eine ausreichend lange Entgasungsperiode vor dem Dichtsintern des Scherbens und dem Ausfließen der Glasur. Das Einsetzen einer Feuerpolitur nach Beenden der Haltezeit bei maximaler Brenntemperatur führt zu einer Verbesserung der Glasuroberflächenqualität.
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Apports combinés de l'expérimentation et de la modélisation à la compréhension de l'alcali-réaction et de ses effets mécaniquesLarive, Catherine 06 June 1997 (has links) (PDF)
Ce travail allie une approche théorique, basée sur la mécanique des milieux poreux réactifs, à une approche expérimentale importante, afin de mieux comprendre le fonctionnement d'un béton atteint d'alcali-réaction (plus précisément, de réaction alcali-silice). L'intérêt de la modélisation se manifeste dès la conception du programme d'essais, en orientant le choix des principaux paramètres - apports d'eau, température et contraintes - et en induisant une méthodologie d'étude qui établit un parallèle entre les effets macroscopiques et les causes microscopiques de l'alcali-réaction. Le volet expérimental a porté sur les déformations, fissurations, variations de poids et caractéristiques mécaniques de plus de six cents éprouvettes, en gonflement libre ou sous contrainte uniaxiale. Parallèlement, l'évolution de la microstructure du matériau a été étudiée par différentes techniques: microscope électronique à balayage, visualisation des produits de réaction par fluorescence des ions uranyle, calculs minéralogiques. Les principaux résultats expérimentaux ont été établis sur des bétons ordinaires à base de granulats calcaires (réactifs ou non) et de ciment Portland artificiel. Ils concernent principalement : - l'absence d'influence de l'état de contrainte du matériau sur l'évolution des processus physico-chimiques constituant l'alcali-réaction, ce qui permet d'envisager un calcul d'ouvrage par une approche de type 'déformations chimiques imposées', - le caractère secondaire, sur le plan du gonflement macroscopique, des phénomènes de nature osmotique, et la prépondérance de l'effet de la localisation des produits de réaction, - le rôle primordial, vis-à-vis du gonflement, de la quantité d'eau disponible au moment de la formation des produits de réaction, - la possibilité d'obtention de déformations atteignant 0,1% à partir de la seule eau de gâchage non utilisée par l'hydratation du ciment, - l'indépendance des phénomènes de transport d'eau par rapport à la présence d'alcaliréaction, - l'existence d'un seuil de dessiccation en dessous duquel l'alcali-réaction est bloquée jusqu'à l'arrivée de nouveaux apports d'eau, - la quantification de l'hétérogénéité intrinsèque, justifiant l'introduction d'un aléa sur le gonflement asymptotique, - le suivi de l'évolution des caractéristiques mécaniques, montrant le maintien des résistances en compression et en traction par fendage et une chute de l'ordre de 30% du module d'Young, liée à la fissuration des éprouvettes, - l'explication de l'origine de l'anisotropie du gonflement libre, due au sens du coulage et à l'anisotropie du béton, indépendamment de l'alcali-réaction, - la compréhension des causes de la forme sigmoïdale des courbes de gonflement, résultant de l'augmentation de l'espace poreux au fur et à mesure du développement de l'alcali-réaction et donc de la plus grande facilité de diffusion, - la mise en évidence de l'importance de la phase d'accélération des phénomènes (notion de temps de latence), dont la durée dépend des apports d'eau extérieurs, mais surtout de la température (dont l'effet est essentiellement cinétique). Ces résultats ont permis d'identifier les ordres de grandeur des paramètres fondamentaux d'une loi de comportement décrivant l'évolution d'un béton du même type que celui de plusieurs ouvrages atteints d'alcali-réaction, dans le Nord de la France.
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