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Soutenance de thèse d'Angélique BARNEOUD-CHAPELIER

Le 19 novembre, Angélique BARNEOUD-CHAPELIER soutiendra sa thèse intitulée Etude de l’influence d’adjuvants sur l’état de dispersion et la réactivité de pâtes de ciments sulfo-alumineux bélitiques. Cette thèse est dirigée par Gwenn LE SAOUT (IMT Mines Alès - LMGC) et Nathalie AZEMA (IMT Mines Alès - LMGC), en partenariat avec l'ED SCB – Sciences Chimiques Balard.

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Résumé de la thèse :

Les enjeux  climatiques  actuels  ont  donné  lieu  à  l’émergence  de  ciments  bas  carbone,  notamment  les  ciments sulfoalumineux bélitiques (CSAB). Ces ciments sont récents et la littérature est limitée à leur sujet. Ainsi, peu d’études en présence d’adjuvants ont été publiées, alors que ces derniers sont des composants clés du béton. En effet, la maîtrise de l’état frais des bétons est tributaire de leur utilisation, que ce soient des plastifiants (ou super-plastifiants) permettant de maîtriser l’ouvrabilité sans ajout d’eau, ou des modulateurs de temps de prise tels que les retardateurs.
L’objectif de ce travail est donc de mieux comprendre l’hydratation de ces ciments, seuls et en présence d’adjuvants, depuis les premières minutes d’hydratation et jusqu’à 6 mois. Les anhydres (clinkers et anhydrite) ont d’abord été caractérisés, puis un dosage optimal en anhydrite a été défini pour chacun des trois clinkers. L’hydratation des ciments ainsi  élaborés  a  été  étudiée  à  court  terme  (microcalorimétrie  isotherme,  DRX,  ICP)  puis  à  long  terme  (DRX),  où l’assemblage de phase a été relié aux résistances mécaniques. Celles-ci sont dépendantes de la nature des produits d’hydratation de la bélite. L’effet de différents adjuvants (un polycarboxylate PC, un lignosulfonate LS et le borax B) sur l’hydratation et les propriétés rhéologiques a été étudiée. Ils fluidifient la pâte en modifiant son organisation méso-structurale ainsi que la précipitation d’ettringite ; l’hydratation et l’organisation sont étroitement liées. L’efficacité du LS et du B dépendent de la nature du ciment : un dosage plus important est nécessaire pour ceux dont la réactivité est plus rapide. De plus, il existe un dosage limite à partir duquel leur effet passe d’accélérateur à retardateur.