Impact of mixing and curing temperatures on fresh and hardened states properties of UHPC

De nouvelles normes canadiennes et américaines pour le béton et les ponts fournissent désormais des indications pour la conception, la production, la cure, la caractérisation des propriétés ainsi que l’installation de bétons de fibres à ultra hautes performances (BFUP) sur des structures. Cependant, certains aspects techniques nécessitent plus de recherche, la connaissance fondamentale des BFUP n’étant pas aussi complète que pour les bétons ordinaires. Parmi ces aspects, la connaissance des propriétés des BFUP produits en conditions de chantier est limitée. L’objectif principal de ce projet de recherche était d’évaluer les propriétés à l’état frais (étalement, teneur en air, masse volumique, chaleur d’hydratation) et à l’état durci (module d’élasticité, coefficient de Poisson, résistances en compression et en flexion) d’un BFUP soumis à différentes températures de malaxage (10, 20 et 30 °C) et températures de cure (10, 23 et 35 °C) que l’on retrouve en conditions de chantier. L’impact des températures de malaxage et de cure sur chacune des propriétés est discuté et des informations pratiques sont fournies pour guider les ingénieurs dans la planification des durées de cure et des échéances de décoffrage.

Abstract

New Canadian and American standards for concrete and bridges now provide guidelines for the design, production, curing, material characterization, and installation of ultra-high performance fiber reinforced concretes (named UHPFRC or UHPC) on structures. However, some technical aspects require more research since fundamental knowledge about UHPC is not as complete as for normal strength concretes (NSC). Among these aspects, knowledge on the properties of UHPC produced under field conditions is scarce. The main goal of this work was to evaluate the fresh state properties (slump flow, air content, mass density, hydration heat) and hardened state properties (elastic modulus, Poisson ratio, compressive and flexural strengths) of a UHPC subjected to various mixing temperatures (10, 20, and 30 °C) and curing temperatures (10, 23, and 35 °C) encountered in field conditions. The impact of mixing and curing temperatures on each property is discussed and practical information is provided to help engineers planning UHPC curing duration and formwork stripping.