Etude expérimentale et numérique des déformations différées du béton à base de granulats recyclés du béton bitumineux

Abstract

L'objectif de ce travail de recherche est d’étudier les propriétés physico-mécaniques, la durabilité et les déformations différées des bétons préparés avec des graviers recyclés du béton bitumineux (BRAP). Le gravier naturel est partiellement ou totalement remplacé par du gravier recyclé du béton bitumineux (RAP) avec des substitution en volume de 0 %, 25 %, 50 %, 75 %, et 100 %. Plusieurs essais ont été réalisés. Tout d'abord, l'essai d'ouvrabilité et de rhéologie sont effectués pour caractériser les propriétés des bétons à l'état frais. Par la suite, des essais mécaniques (résistance à la compression, résistance à la flexion et le module d'élasticité) sont réalisés pour évaluer leurs propriétés mécaniques. Un test de vitesse des ondes ultrasoniques a été utilisé pour examiner la connectivité des pores dans le béton et sa qualité. La durabilité a été étudiée par des essais d’absorption par immersion, absorption par capillarité, perméabilité à l’eau et pénétration des chlorures. Enfin, des essais de déformation différées tels que le fluage et le retrait sous trois températures de cure 20 °C, 40 °C et 60 °C. De plus, pour prédire le retrait total du BRAP, une analyse par éléments finis utilisant le logiciel ANSYS, basée sur l'approche de la maturité et le modèle à deux phases en série a été réalisée. Les résultats montrent que l'utilisation de RAP réduit l'ouvrabilité et affecte négativement les propriétés mécaniques du BRAP. De plus, l’absorption et la perméabilité d'eau augmente avec l’augmentation de la quantité de granulats RAP. Par contre, la perméabilité aux ions chlore est plus faible pour les BRAP. En outre, cette étude a révélé que les déformations de retrait et de fluage augmentent avec l'augmentation du taux de remplacement des granulats RAP. Cependant, le retrait total du BRAP diminue à mesure que la température de cure augmente. Les résultats trouvés montrent que le gravier RAP peut être une alternative au gravier naturel, Les résultats numériques du retrait sont en bon accord avec les résultats expérimentaux.