Durability of mortars modified with metakaolin

in Cement & Concrete Research (2003), 33(9), 1473-1479

Results of an investigation to determine the effects of metakaolin additions on transport properties of mortars are reported. Comparisons are made to ordinary Portland cement (OPC) to determine the ... [more ▼]

Results of an investigation to determine the effects of metakaolin additions on transport properties of mortars are reported. Comparisons are made to ordinary Portland cement (OPC) to determine the influence of addition and replacement percentage. Cement is replaced on a mass basis of 5-20% for metakaolin. A mixture with natural kaolin is also studied. The transport properties and chemical behaviors are analyzed by means of chloride diffusion tests and sulfate immersion. Obserdvations after more than 100 days are used to prescribe mixtures that reduce the rate of chloride diffusion and sulfate degradation. For metakaolin, the optimum seems to be between 10% and 15% with regard to inhibition effect on chloride diffusion and sulfate attack. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved. [less ▲]

Effects of environment on Repair Materials: Results of a Five-Year Research Project

in Sixth Canmet/ACI International Conference on Durability of Concrete (2003)

Energies libres de surface des solides et des liquides: une approche de la compréhension des phénomènes interfaciaux

in Gagné, Richard (Ed.) Compte-rendu des Journées Scinetifiques du (RF)2B (2003)

Les propriétés de surface des matériaux conditionnent leur aptitude au mélange et à la réalisation de composites incluant deux ou plusieurs types de milieux différents. A coté des liaisons chimiques ... [more ▼]

Les propriétés de surface des matériaux conditionnent leur aptitude au mélange et à la réalisation de composites incluant deux ou plusieurs types de milieux différents. A coté des liaisons chimiques proprement dites et des aspects liés à l’interpénétration mécanique des matériaux, la thermodynamique des équilibres constitue une étape fondamentale pour comprendre les interactions potentielles au niveau de l’interface nouvellement créé. La loi de YOUNG-DUPRE, qui s’applique à l’équilibre entre une surface solide et un liquide, décrit les interactions qui se créent sur base des énergies libres des surfaces solides et liquides, de la tension interfaciale et de l’angle de contact solide - liquide. Les résultats présentés auront trait principalement au problème de la réparation des bétons et de la compatibilité des produits de réparation. [less ▲]

Adhesion of Self-Compacting Concrete on Old Concrete Structures

in Seidler, Peter (Ed.) Industrial Floors 03 (2003)

The repair of concrete deck slabs or balcony needs a special composition of concrete, and self-Compacting Concrete (SCC) is advantageously used for such repair operation. The rheology of the material is ... [more ▼]

The repair of concrete deck slabs or balcony needs a special composition of concrete, and self-Compacting Concrete (SCC) is advantageously used for such repair operation. The rheology of the material is of prime importance and needs to be adapted to ensure the penetration of SCC beneath the concrete plate structure as well as the adhesion to the old concrete substrate. Several materials have been used and characterised by means of a physical, chemical and mechanical test program. A test procedure is proposed to assess the efficiency and quality of the repair technique and material. Analysis of the interface between concrete substrate and SCC is given on the basis of a pull-off test and microscopical observations. [less ▲]

Use of municipal solid waste incineration residues in the precasting of concrete paving

in Materials and Structures (2002), 35(250), 365-372

Valorisation of Municipal Solid Waste Incineration Residues - excluding ashes - is a positive advance in sustainable development: saving natural resources, decrease in wastes volume stored, reduction of ... [more ▼]

Valorisation of Municipal Solid Waste Incineration Residues - excluding ashes - is a positive advance in sustainable development: saving natural resources, decrease in wastes volume stored, reduction of energy consumption. If good conditions of incineration can be ensured and post-combustion treatments are realised, solid residues are in the form of granular materials usable in construction and civil engineering. Uses in road structures are classical; application for the precasting of paving is quite new and interesting due to the quantity of recycled materials. Mechanical and physical performances of municipal solid waste incineration residues let us to replace a part of the granular skeleton and to obtain similar behaviour as with reference granular composition: splitting resistance, water absorption and resistance to abrasion are optimised. Leaching behaviour is also verified in order to avoid detrimental effect on the environment; it is shown that post-combustion treatments and compacting energy combined with vibration are essential for a good quality product fabrication. [less ▲]

Repairing Concrete with Self Compacting Concrete: Testing Methodology Assessment

in Shah, S. P. (Ed.) Self-Consolidating Concrete (2002)

The repair of concrete deck slabs or balcony needs a special composition of concrete and self-compacting concrete (SCS) is advantageously used for such repair operation in comparison with patch repair or ... [more ▼]

The repair of concrete deck slabs or balcony needs a special composition of concrete and self-compacting concrete (SCS) is advantageously used for such repair operation in comparison with patch repair or gunite. Two compositions of concrete (classical and SCC concretes) and two repair mortars are tested according to a new testing procedure. The penetration of SCC beneath the concrete plate structure but also the adhesion to the old concrete substrate are analysed. The rheology of the material is measured by means of usual tests and rheometer. The different materials have been characterised through physical, chemical and mechanical test program. Two types of applications (vertical and horizontal) are presented and commented. Analysis of the interface between concrete substrate and SCC is given on the base of pull-off test and microscopical observations. [less ▲]

Parametric Study for the Creation of the Interface between Concrete and Repair Products

in Materials and Structures (2000), 33

An analysis as large as possible presents factors acting when a repair system comes into contact with a concrete support. The appetency of the first one for the second is defined from the properties of ... [more ▼]

An analysis as large as possible presents factors acting when a repair system comes into contact with a concrete support. The appetency of the first one for the second is defined from the properties of the support and the new layer – essentially in its liquid phase – as well as from the environmental conditions. These properties are cited or explained for each material: roughness, porosity, superficial cohesion and interstitial water into concrete, nature and concentration of the binder, rigidity modulus, capillary succion for repair systems. The thermodynamic properties of the materials as well as transport mechanisms – diffusion, capillary succion – at the interface and roughness of the concrete support are particularly developed. A sequential flow sheet related to the parameters influencing the creation of the interface is proposed. [less ▲]

Effects of sunshine/rain cycles on the behaviour of repairing systems

in Ohama, Y.; Puterman, M. (Eds.) Adhesion between polymers and concrete (1999)

Analyse de l'effet de tassements sur le comportement d'une géomembrane en PEHD

in Girard, H.; Gourc, Jean-Pierre (Eds.) Compte-rendu des rencontres 97 (1999)

Contribution à l’analyse des paramètres influençant la création de l’interface entre un béton et un système de réparation. Appétence et adhérence : cause et effet d’une liaison

Doctoral thesis (1998)

Consacrer son temps à étudier le matériau "béton", voilà qui peut paraître anachronique, voire désuet : en effet, un matériau vieux de plus d'un siècle (sinon de plusieurs siècles si on pense aux Romains ... [more ▼]

Consacrer son temps à étudier le matériau "béton", voilà qui peut paraître anachronique, voire désuet : en effet, un matériau vieux de plus d'un siècle (sinon de plusieurs siècles si on pense aux Romains), que les ingénieurs utilisent, calculent, mettent en œuvre, coulent, coffrent et ferraillent à longueur de journée, peut-il encore livrer des secrets que nous ne connaissons pas ? La réponse est à la fois oui et non. Non, parce qu'il est clair que nous pouvons donner sans hésiter la résistance en compression, en traction ou le retrait d'un béton de composition donnée. Oui, parce qu'il est beaucoup plus compliqué d'expliquer la cohésion, l'hydratation ou de chiffrer la perméabilité et la durabilité d'un béton. Ce dernier point est essentiel car il ne faut pas oublier que ce qui fait la force du béton, outre son prix, c'est qu'il est un matériau durable. Durable, mais non intemporel : d'autant que les agressions deviennent plus importantes et concentrées, qu'elles trouvent sans cesse de nouvelles formes et de nouveaux moyens de transport. Le béton n'est pas immuable et indestructible : il vit et par conséquent il faut le protéger, le soigner, le rénover comme toute "chose" vivante. La philosophie générale de la réparation des ouvrages d'art ainsi que les principaux produits sont définis et décrits dans un premier chapitre. Le deuxième chapitre tente d'appliquer les théories de l'adhésion au problèmes particuliers des liants hydrauliques et des supports poreux et rugueux. La notion de cohésion est évoquée dans le troisième chapitre, dans la mesure où elle constitue pour nous un processus tout à fait similaire à celui observé dans le cadre restreint de la réparation des bétons par des produits à base de liants hydrauliques. Nous avons réalisé dans le quatrième chapitre l'exercice qui consistait de la façon la plus exhaustive possible à dresser la liste et à classer par catégories l'ensemble des facteurs liés au support, à la couche d'apport et à l'environnement, et qui agissent sur la qualité du lien créé entre le support en béton et le système de réparation. L'étude de l'interaction du support en béton avec un produit de réparation nécessite bien entendu une connaissance approfondie des propriétés mécaniques, physiques et chimiques des matériaux en présence, ce qui a fait l'objet du cinquième chapitre. Le sixième chapitre a, quant à lui, été consacré à la mesure des propriétés d'adhérence et à la description au microscope des différentes interfaces observées. Trois paramètres réputés fondamentaux ont été étudiés, dans le but de quantifier leur effet sur l'adhésion et surtout d'analyser leur synergie éventuelle : la préparation de surface, qui définit la rugosité du support et est à la base du mécanisme d'interpénétration (septième chapitre); les propriétés thermodynamiques des phases liquides et solides en présence qui régissent la création et la stabilité de l'interface (huitième chapitre); les phénomènes de transfert à l'interface, en particulier par absorption capillaire et par diffusion, qui contribuent à la qualité et la durabilité des liaisons établies (neuvième chapitre). Pour terminer, les conclusions résument l'ensemble des résultats, avant de lancer quelques pistes pour des travaux de recherche à venir. L'observation est à la base de toute science : nous avons essayé d'adopter la démarche du naturaliste qui analyse, décrit, représente l'objet de son observation sans interférer, ou à tout le moins en tentant de le faire, sur les phénomènes observés. C'est une façon de travailler peu aisée pour un ingénieur qui, par sa formation, est plus orienté vers l'utilisation de lois ou de modèles et donc la prévision de comportements "a priori" plutôt que l'observation "a posteriori". Mais c'est aussi ce qui a fait le principal intérêt de ce travail. [less ▲]