Pompage des bétons

Avec les progrès effectués dans la formulation des bétons, de nombreux problèmes ont vu le jour dans le domaine du pompage et il apparaît nécessaire d'élaborer une approche scientifique pour remettre cette technique à la hauteur des nouvelles exigences. Dans ce contexte, les objectifs de ce travail ont été les suivants : analyser les phénomènes physiques de formation des bouchons et en déduire une méthodologie pratique, basée sur un essai simple, permettant de définir la pompabilité d'un béton donné, dans une installation donnée ; développer un appareil permettant de caractériser l'interface acier-béton et proposer une méthode de calcul de la relation débit/pression ; valider les modèles proposés par des essais à l'échelle industrielle. Pour répondre à ces objectifs, nous avons conçu et réalisé un site expérimental de pompage en grandeur réelle. Deux nouveaux appareils : le tribomètre à cylindres coaxiaux et l'aéromètre modifié, ont été développés pour caractériser les bétons en parallèle des essais de pompage. A travers deux campagnes expérimentales, nous avons testé sur le site 68 compositions de béton. L'analyse des résultats a permis de comprendre que la pompabilité (notion relative à la formation des bouchons) n'est pas une caractéristique intrinsèque du béton, mais un concept relatif à l'ensemble des paramètres de pompage : composition du béton, configuration de l'installation, mode opératoire. Nous avons donc établi une classification des bouchons et proposé des mécanismes physiques pour expliquer la formation de chaque type de bouchon. Le travail a abouti à des recommandations pratiques, permettant de diminuer les risques de bouchon. Les paramètres de pompage enregistrés sur le site expérimental ont permis de démontrer l'importance de l'interface acier-béton. Cette interface est le siège d'une couche limite de glissement. En caractérisant les propriétés de l'interface par un essai au tribomètre à cylindres coaxiaux et en intégrant les propriétés rhéologiques du béton, mesurées au rhéomètre à béton BTRHEOM, nous avons proposé un modèle de prévision des paramètres de pompage. Ce modèle a été ensuite validé sur différents chantiers. A l'issue de ce travail, il est désormais possible de caractériser un béton en laboratoire et de prévoir la relation entre le débit et la pression, pour un circuit de géométrie connue, ce qui réduit fortement la part d'empirisme dans le contrôle du processus de pompage.