Béton à base de sable manufacturé : lien entre la granulométrie des granulats fins, le comportement au malaxage et les performances

Description : Doctorante : Barbara Aboagye

Directeur de recherche : William Wilson
Codirecteur de rechercher : Ryan Gosselin
Président de jury : À être confirmé

Résumé : Face à la raréfaction du sable naturel, le sable manufacturé s’impose comme une alternative durable pour la production de béton. Cependant, sa granulométrie, sa teneur en fines et la morphologie de ses particules introduisent une variabilité supplémentaire qui n’est pas pleinement prise en compte dans les méthodes classiques de formulation, ce qui peut entraîner des incertitudes sur le comportement au malaxage et sur les performances finales du béton.

L’objectif de cette thèse est d’explorer les relations entre la granulométrie des granulats fins, le comportement au malaxage et les performances du béton à base de sable manufacturé, et d’évaluer le rôle des courbes de consommation de puissance (PCC) comme outil complémentaire pour comprendre la sensibilité du mélange.

Pour cela, une approche expérimentale combinant plans d’expériences, concepts d’empilement granulaire et analyse des courbes de consommation de puissance a été utilisée. Les effets combinés du sable naturel, du sable manufacturé et des fines ont été étudiés sur les propriétés du béton frais, durci et sur le comportement au malaxage..

Cette recherche a permis d’identifier des zones granulométriques robustes assurant un bon équilibre entre maniabilité et résistance, tout en montrant que les modèles granulométriques classiques sont insuffisants pour les systèmes à base de sable manufacturé. Elle a également démontré que la PCC constitue un indicateur non intrusif sensible aux variations d’eau et à la composition des granulats, permettant de mieux comprendre la sensibilité du procédé de malaxage.

Ces résultats contribuent à une intégration plus maîtrisée du sable manufacturé dans les formulations conventionnelles et offrent des outils pour améliorer la robustesse et le contrôle des bétons dans un contexte de transition vers des matériaux plus durables