Formulation de bétons décarbonés à base de clinker, métakaolin et d’addition calcaire pour une application aux produits préfabriqués - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2023

Formulating low carbon footprint concrete with a mix of clinker, metakaolin and limestone for the precast industry

Formulation de bétons décarbonés à base de clinker, métakaolin et d’addition calcaire pour une application aux produits préfabriqués

Lucas Mosser
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1278421
  • IdRef : 271510331

Résumé

The aim of the presented research is to formulate industrially viable low carbon footprint concrete (< 150 kg.eq.CO2/m³). First, high substitution of clinker (65 % to 70 %) by metakaolin and limestone has been investigated to reduce the concrete’s carbon footprint. Then, granular packing compacity has been optimized with the Compressible Packing Model to reduce the required paste volume.High water content reduction (with adapted admixture content) and a thermal treatment have been applied to approach an Ordinary Portland Cement concrete’s performances. Compressive strength of superior to 14 MPa at 8 hours and strength classes of C25/30 and C40/50 have been reached. Also, through a performance approach, durability classes XC2 or XC4, XS3e and XS3m have been validated. The developed low carbon solutions were used to produce walls with integrated formwork at the industrial scale.
L’objectif des travaux rapportés dans ce mémoire de thèse est la formulation de solutions à faible empreinte carbone (< 150 kg.éq.CO2/m3) et industriellement viables. En premier lieu, la substitution d’une forte teneur en clinker (65 % à 70 %) par du métakaolin et des additions calcaires est étudiée. Ensuite, l’optimum de compacité du squelette granulaire (via le Modèle d’Empilement Compressible) a été recherché pour minimiser le volume de pâte requis.L’application de leviers matériau (faible teneur en eau et adjuvantation) et procédés (traitement thermique) a permis d’approcher les performances d’une référence à base de ciment Portland. Une résistance à la compression supérieure à 14 MPa à 8 heures et des classes de résistance à 28 jours C25/30 et C40/50 ont été atteintes. Via l’approche performantielle, les classes de durabilité XC2 ou XC4, XS3e et XS3m ont pu être validées. Ces solutions décarbonées ont permis la fabrication de prémurs à l’échelle industrielle.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04233378 , version 1 (09-10-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04233378 , version 1

Citer

Lucas Mosser. Formulation de bétons décarbonés à base de clinker, métakaolin et d’addition calcaire pour une application aux produits préfabriqués. Génie civil. IMT - MINES ALES - IMT - Mines Alès Ecole Mines - Télécom, 2023. Français. ⟨NNT : 2023EMAL0004⟩. ⟨tel-04233378⟩
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