Effects of mix design and parameters on performance of self-consolidating concrete used in precast, prestressed applications

La prefabrication des elements de beton est un domaine dans lequel la vitesse de production et la qualite du produit sont primordiales. Les developpements techniques et les methodes de production avec lesquels la qualite du produit est amelioree tout en reduisant la quantite de main-d'oeuvre necessaire sont alors devenus tres importants pour cette industrie. De plus, dans les elements prefabriques, la forte presence d'armatures de renforcement, des cables de precontrainte et des gaines de postcontrainte utilises pour la construction de ponts creent une congestion importante au niveau des coffrages. Le beton utilise pour ce type d'application doit etre tres fluide afin de pouvoir bien enrober ces renforcements, tendons et gaines de postcontrainte, et ce, sans toutefois creer de la segregation. Le developpement des betons autoplacant (BAP) devient donc une alternative tres interessante pour les prefabriquants.; Le BAP est un beton tres maniable qui peut facilement s'ecouler au travers d'elements fortement armes ou ayant une geometrie tres complexe sans qu'il y ait du ressuage ou de la segregation. Cependant, l'absence d'etudes specifiques sur les BAP utilises dans ce domaine nuit grandement a l'implantation de ce nouveau type de beton a hautes performances. De nouveaux essais de controle de la qualite ainsi que de nouvelles procedures d'essai doivent etre mis au point, doivent etre adoptes afin de caracteriser et de controler les proprietes autoplacantes de ce materiau.; Le programme experimental qui a ete entrepris au cours de cette etude avait objectifs suivants: (1) Evaluer l'effet de la taille du granulat, le type de granulat, le type de liant, le rapport eau/liant sur la maniabilite ainsi que sur le developpement des resistances en compression des BAP; (2) Evaluer, a l'aide de plan d'experimentation factoriel l'impact de la variation des caracteristiques et du dosage des divers materiaux utilises pour la fabrication des BAP; (3) Comparer la performance des divers essais de maniabilite et suggerer des criteres de performances; (4) Evaluer la validite des valeurs cibles couramment employees pour les essais de controle de la qualite du BAP par rapport aux performances structurales obtenues sur des murs experimentaux.; A la suite de cette etude, les resultats ont demontre qu'une combinaison adequate d'essais permet d'evaluer la stabilite dynamique des BAP en usine. De plus, une methode simplifiee de calcul du degre de segregation permet d'evaluer de facon plus rapide la stabilite statique de ce type de beton.; L'utilisation du plan d'experimentation factoriel 25-1 a permis d'elaborer des modeles statistiques permettant de predire les proprietes a l'etat frais et les resistances en compression apres 18 heures de cure a la vapeur et a 56 jours de BAP fait avec divers dosages en liant, rapport eau/liant, dosage en agent de viscosite, types de liant et ratio sable/agregats.; Finalement, a la suite d'essais d'arrachement de torons d'acier dans des murs experimentaux de beton, il fut demontre que les murs faits avec des BAP possedent une adherence et une uniformite similaire, voire meme superieures, a un murs fait a l'aide d'un beton haute performance consolide a l'aide de vibration interne.