CA2652276C - Beton a faible teneur en ciment - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un mélange comprenant en proportions massiques : de 0,4 à 4 %, de préférence de 0,8 à 1,7 %, de matériaux de classe granulométrique ultrafine, constituée de particules de D90 inférieur à 1 µm et / ou de surface spécifique BET supérieure à 6 m2/g; de 1 à 6 %, de préférence de 2 à 5 %, de ciment Portland; de 8 à 25 %, de préférence de 12 à 21 %, de matériaux de classe granulométrique fine, constituée de particules dont le DlO et le D90 sont compris entre 1 µm et 100 µm et de surface spécifique BET inférieure à 5 m2/g, différents du ciment; de 25 à 50 %, de préférence de 30 à 42 %, de matériaux de classe granulométrique moyenne, constituée de particules dont le Dl 0 et le D90 sont compris entre 100 µm et 5 mm; et de 25 à 55 %, de préférence de 35 à 47 %, de matériaux de classe granulométrique supérieure, constituée de particules dont le Dl 0 est supérieur à 5 mm. L'invention concerne aussi notamment des pré-mélanges, compositions de béton et objets en béton durci associés, ainsi que leurs procédés de préparation.

Description

I
BETON A FAIBLE TENEUR EN CIMENT

DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne un beton a faible teneur en ciment Portland, ainsi que des procedes de preparation d'un tel beton et des compositions utiles pour la mise en ceuvre de ces procedes.

ARRIERE-PLAN TECHNIQUE
Les developpements technologiques des dernieres annees dans le domaine des betons ont conduit a la mise au point de formulations cimentaires innovantes permettant d'obtenir des betons a ultra haute performance en terme notamment de resistance a la compression. Ces formulations impliquent generalement le recours a des materiaux supplementaires en plus du ciment et des agregats et / ou sable, qui sont par exemple des fibres, des adjuvants organiques ou des particules dites ultrafines, de taille generalement inferieure aux grains de ciment.
Par exemple le document EP 0518777 decrit une composition de mortier comprenant, outre du ciment Portland : du sable de diametre compris entre 80 m et 1 mm (en particulier entre 125 et 500 m), de la microsilice vitreuse de diametre compris entre 0,1 et 0,5 m et un

2.0 agent reducteur d'eau ou fluidifiant. La microsilice represente seulement de 10 a 30 % en poids par rapport au ciment.
Le document WO 95/01316 decrit une composition pour beton comprenant, outre du ciment Portland : du sable de diametre 150 a 400 m, des elements fins a reaction pouzzolanique (notamment de la silice amorphe mais aussi des cendres volantes ou laitiers de haut-fourneau) de diametre inferieur a 0,5 m, une faible quantite de fibres metalliques et eventuellement de la poudre de quartz broye (de grosseur moyenne 10 m) et d'autres adjuvants en faibles quantites. La silice amorphe peut 6tre presente a raison de 10 a 40 % en poids par rapport au ciment, et la poudre de quartz broye, lorsqu'elle est utilisee, est typiquement presente a raison de 40 % en poids par rapport au ciment. La composition pour beton de ce document necessite donc environ 900 kg de ciment par m3 de beton.
Dans le document WO 95/01317, c'est une composition pour beton tres proche de la precedente qui est divulguee, avec exclusivement de la laine d'acier en tant que fibres metalliques et de la silice amorphe en tant qu'elements a reaction pouzzolanique.
Les compositions cimentaires decrites dans le document WO 99/23046 sont plus specifiquement dediees a la cimentation de puits, et comprennent outre un liant hydraulique :
de 20 a 35 % en poids par rapport au liant de microsilice de granulometrie comprise entre 0,1 et 50 pm, et de 20 a 35 % en poids par rapport au liant de particules minerales ou organiques de diametre compris entre 0,5 et 200 pm, ainsi qu'un superplastifiant ou fluidifiant.
Le document WO 99/28267 concerne une composition de beton comprenant du ciment, des fibres metalliques ainsi que : de 20 a 60 % en poids par rapport a la matrice cimentaire d'elements granulaires de type sable tamise ou broye, de taille inferieure a 6 mm ;
des elements a reaction pouzzolanique de taille inferieure a 1 gm ; des elements aciculaires ou plaquettaires de taille inferieure a 1 mm ; et un agent dispersant. Dans les exemples, les elements a reaction pouzzolanique sont constitues par de la silice vitreuse a raison d'environ 30 % en poids par rapport au ciment Portland.
De maniere relativement voisine, le document WO 99/58468 decrit une composition de beton dans laquelle sont au moins inclus : une faible quantite de fibres organiques, des elements granulaires de taille inferieure a 2 mm, des elements fins a reaction pouzzolanique de taille inferieure a 20 pm et au moins un agent dispersant. Dans les differents exemples cites, la composition comprend environ 30 % de farine de quartz et environ 30 % de fumee de silice en poids par rapport au ciment.
Ces proportions entre les differentes classes granulometriques ne sont pas fondamentalement modifiees dans un document ulterieur (WO 01/58826) divulguant encore d'autres compositions de beton.
Le document EP 0934915 decrit un beton prepare a partir de ciment dont les grains ont un diametre moyen compris entre 3 et 7 pm, auquel sont ajoutes : du sable, de la fumee de silice de diametre caracteristique inferieur a I pm, un agent anti-mousse et un superplastifiant, de sorte qu'au moins trois classes granulometriques soient representees. Au vu des differents exemples, on constate que la fumee de silice est minoritaire par rapport au ciment, ce demier etant typiquement present a hauteur d'environ 900 kg par m3 de beton.
11 ressort de I'analyse de I'art anterieur :
1) que l'optimisation des formulations est specifiquement dirigee vers les betons a hautes ou ultra hautes performances et ne s'applique generalement pas aux betons d'usage courant ; et 2) que tous les betons connus actuellement presentent une teneur relativement elevee en ciment.
Ainsi, meme si l'on examine les betons classiques, qui ont de moins bonnes performances en terme de resistance a la compression que les betons susmentionnes, par exemple les betons de type B25 (c'est-a-dire dont la resistance a la compression 28 jours apres le gachage est d'au moins 25 MPa), on constate que la quantite de ciment est typiquement de 260 a 360 kg par m3 de beton. Les normes europeennes actuelles ne prevoient d'ailleurs pas de taux de ciment inferieurs a 260 kg/m3 pour les betons d'usage courant.

3 Or les procedes de fabrication du ciment, et plus particulierement de son constituant primordial, le clinker, sont a l'origine de fortes emissions de dioxyde de carbone. La production de grains de clinker suppose en effet :
a) le prechauffage et la decarbonatation de la farine crue qui est obtenue par broyage des matieres premieres, que sont notamment le calcaire et 1'argile ; et b) la cuisson ou clinkerisation de la farine a une temperature de 1500 C, suivie par un brusque refroidissement.
Ces deux etapes sont productrices de CO2, d'une part en tant que produit direct de la decarbonatation et d'autre part en tant que produit secondaire de la combustion qui est mise en ceuvre a 1'etape de cuisson pour foumir 1'elevation en temperature.
Le taux d'emission atteint donc au minimum environ 560 kg de CO2 par tonne de liant pour un beton B25 classique (sur une base de 850 kg de COZ emis en moyenne par tonne de ciment), et il est encore superieur pour un beton a ultra-haute performance.
Or les fortes emissions de dioxyde de carbone dans les procedes classiques de production de compositions cimentaires et de beton constituent un probleme environnemental majeur, et, dans le contexte actuel, sont amenees a 6tre fortement penalisees sur le plan economique.
11 existe donc un fort besoin d'un procede permettant de produire du beton avec des emissions associees de dioxyde de carbone reduites, ledit beton presentant des proprietes mecaniques satisfaisantes et en particulier equivalentes a celles des betons d'usage courant existants, en vue de son utilisation dans l'industrie de la construction.

RESUME DE L'INVENTION
L'invention a donc pour objet un melange comprenant en proportions massiques :
- de 0,4 a 4 %, de preference de 0,8 a 1,7 %, de materiaux de classe granulometrique ultrafine, constituee de particules de D90 inferieur a I m et / ou de surface specifique BET superieure a 6 m2/g ;
- de I a 6 %, de preference de 2 a 5%, de ciment Portland ;
- de 8 a 25 %, de preference de 12 a 21 %, de materiaux de classe granulometrique fine, constituee de particules dont le D 10 et le D90 sont compris entre I m et 100 m et de surface specifique BET inferieure a 5 m2/g, differents du ciment ;
- de 25 a 50 %, de preference de 30 a 42 %, de materiaux de classe granulometrique moyenne, constituee de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 100 m et 5 mm; et - de 25 a 55 %, de preference de 35 a 47 %, de materiaux de classe granulometrique superieure, constituee de particules dont le Dl0 est superieur a 5 mm.
L'invention concerne egalement un pre-melange liant comprenant :

4 - du ciment Portland ;
- une classe granulometrique fine telle que defmie ci-dessus ; et - une classe granulometrique ultrafine telle que definie ci-dessus ;
dans lequel la proportion massique de ciment Portland dans le pre-melange est inferieure a 50 % et de preference de 5 a 35 %, de maniere plus particulierement preferee de 10a25%.
Avantageusement, la proportion massique de la classe granulometrique ultrafine dans ledit pre-melange liant est de 2 a 20 %, de preference de 5 a 10 %.
Avantageusement, le pre-melange liant selon l'invention, comprend en proportions massiques :
- de 5 a 35 %, de preference de 10 a 25 %, de ciment Portland ;
- de 60 a 90 %, de preference de 65 a 85 %, de materiaux de la classe granulometrique fine, et - de 2 a 20 %, de preference de 5 a 10 %, de materiaux de la classe granulometrique ultrafine.
Selon un mode de realisation avantageux du melange ou pre-melange liant selon l'invention, la classe granulometrique ultrafine est constituee de materiaux choisis parmi le groupe compose des fumees de silice, des poudres calcaires, des silices precipitees, des carbonates precipites, des silices pyrogenees, des pouzzolanes naturelles, des pierres ponces, des cendres volantes broyees, des broyats de liant hydraulique silicique hydrate ou carbonate, et des melanges ou co-broyages de ceux-ci, sous forme seche ou de suspension aqueuse.
Selon un mode de realisation particulier du melange ou pre-melange liant selon l'invention,l'ensemble (ciment Portland et classe granulometrique fine) est compose :
- d'une premiere sous-classe granulometrique, constituee de particules dont le et le D90 sont compris entre 1 et 10 m ; et - d'une seconde sous-classe granulometrique, constituee de particules dont le et le D90 sont compris entre 10 et 100 m ;
et dans lequel la premiere sous-classe granulometrique comprend du ciment Portland.
Selon un mode de realisation altematif du melange ou pre-melange liant selon 1'invention, 1'ensemble (ciment Portland et classe granulometrique fine) est constitue de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre I et 20 gm.
Selon un mode de realisation avantageux du melange ou pre-melange liant tel que defini ci-dessus, la classe granulometrique fine comprend un ou plusieurs materiaux choisis parmi les cendres volantes, les pouzzolanes, les poudres calcaires, les poudres siliceuses, la chaux, le sulfate de calcium, les laitiers.
Avantageusement, le melange ou pre-melange tel que defini ci-dessus comprend :
- du ciment Portland et des cendres volantes ; ou - du ciment Portland et de la poudre calcaire ; ou - du ciment Portland et du laitier ; ou - du ciment Portland, des cendres volantes et de la poudre calcaire ; ou - du ciment Portland, des cendres volantes et du laitier ; ou

5 - du ciment Portland, de la poudre calcaire et du laitier ; ou - du ciment Portland, des cendres volantes, de la poudre calcaire et du laitier.
Selon un mode de realisation, Ie melange ou le pre-melange comprend du ciment Portland et des cendres volantes et ne comprend pas de laitier.
Seton un mode de realisation, le melange ou le pre-melange comprend du ciment Portland et du laitier et ne comprend pas de cendres volantes.
Avantageusement, le melange ou pre-melange liant tel que defini ci-dessus comprend en outre :
- un agent fluidifiant - eventuellement un accelerateur et / ou un agent entraineur d'air et / ou un agent viscosant et / ou un retardateur.
Selon un mode de realisation avantageux du pre-melange liant tel que defini ci-dessus, la proportion d'agent fluidifiant est de 0,05 a 3 %, de preference de 0,1 a 0,5 %, exprimee en rapport massique d'extrait sec de 1'agent fluidifiant sur la masse de pre-melange liant.
L'invention a egalement pour objet un melange comprenant :
- un pre-melange liant tel que defini ci-dessus ;
- une classe granulometrique moyenne telle que definie ci-dessus ; et - une classe granulometrique superieure telle que definie ci-dessus.
Avantageusement, ledit melange comprend, en proportions massiques :
- de 10 a 35 %, de preference de 15 a 25 %, de pre-melange liant ;
- de 25 a 50 %, de preference de 30 a 42 %, de materiaux de la classe granulometrique moyenne ; et - de 25 a 55 %, de preference de 35 a 47 %, de materiaux de la classe granulometrique superieure.
Selon un mode de realisation avantageux du melange susmentionne :
- la classe granulometrique moyenne comprend du sable et / ou du sablon ; et - la classe granulometrique superieure comprend des gxanulats et / ou des graviers et / ou des cailloux et / ou des gravillons.
Selon un mode de realisation avantageux du melange susmentionne, le coefficient d'espacement du squelette par le liant est de 0,5 a 1,3, de preference de 0,7 a 1,0.
L'invention concerne egalement une composition de beton humide, comprenant :
- un melange selon 1'invention, gache avec - de 1'eau.

6 Avantageusement, ladite composition de beton humide comprend :
- de 10 a 100 kg/m3, de preference de 20 a 40 kg/m3 de materiaux de la classe granulometrique ultrafine telle que definie ci-dessus ;
- de 25 a 150 kg/m3, de preference de 50 a 120 kg/m3, de maniere plus particulierement preferee, de 60 a 105 kg/m3, de ciment Portland ;
- de 200 a 600 kg/m3, de preference de 300 a 500 kg/m3 de materiaux de classe granulometrique fine telle que definie ci-dessus ;
- de 600 a 1200 kg/m3, de preference de 700 a 1000 kg/m3 de materiaux de la classe granulometrique moyenne telle que definie ci-dessus ;
- de 600 a 1300 kg/m3, de preference de 800 a 1 100 kg/m3 de materiaux de la classe granulometrique superieure telle que definie ci-dessus ; et - eventuellement, un agent fluidifiant.
Avantageusement, ladite composition de beton humide comprend en outre :
- un accelerateur et / ou un agent entraineur d'air et / ou un agent viscosant et / ou un retardateur.
Selon un mode de realisation avantageux de la composition de beton humide selon l'invention, le rapport E/C, ou E designe la quantite d'eau et C la quantite de ciment Portland, est compris entre I et 2,5, de preference entre 1,3 et 1,5. D'autres gammes possibles pour le rapport E/C sont par exemple : entre I et 1,3 ; entre I et 1,5 ; entre 1,3 et 2,5 ; et entre 1,5 et 2,5.
Selon un mode de realisation avantageux de la composition de beton humide selon l'invention, le rapport E/L, ou E designe la quantite d'eau et L Ia quantite de materiaux de 1'ensemble (ciment Portland et classe granulometrique fine), est compris entre 0,1 et 0,45, de preference entre 0,18 et 0,32. D'autres gammes possibles pour le rapport E/L
sont par exemple : entre 0,1 et 0,18 ; entre 0,1 et 0,32 ; entre 0,18 et 0,45 ; et entre 0,32 et 0,45.
Les ratios E/C et E/L sont notamment ajustes en fonction de la quantite de ciment et les proprietes mecaniques finales recherchees. A quantite de ciment plus faible, le ratio sera aussi relativement plus faible. L'homme du metier, par des tests de routine, saura determiner la quantite d'eau en fonction de la quantite de ciment, fines et ultra-fines de la composition, en fonction de mesures de resistance a la compression des echantillons.
Avantageusement la composition de beton humide selon l'invention, comprend de a 180 I/m3, de preference de 80 a 150 1/m3, de maniere plus particulierement preferee de 95 a 1351/m3 d'eau.
Selon un mode de realisation avantageux, la composition de beton humide selon I'invention est un beton autopla~ant.
L'invention a en outre pour objet une composition de beton comprenant moins de 150 kg/m3, de preference moins de 120 kg/m3, de maniere plus particulierement preferee, de 60

7 a 105 kg/m3, de ciment Portland et presentant une resistance a la compression superieure ou egale a 4 MPa 16h apres le gachage, et superieure ou egale a 25 MPa, de preference superieure ou egale a 30 MPa, 28 jours apres le gachage.
L'invention concerne egalement un objet en beton durci de la composition definie ci-dessus.
L'invention concerne en outre un objet en beton durci, comprenant :
- de 10 a 100 kg/m3, de preference de 20 a 40 kg/m3 de materiaux de la classe granulometrique ultrafine telle que definie ci-dessus ;
- des hydrates de ciment Portland en une quantite correspondant a une quantite de ciment Portland de 25 a 150 kg/m3, de preference de 50 a 120 kg/m3, de maniere plus particulierement preferee, de 60 a 105 kg/m3 ;
- de 200 a 600 kg/m3, de preference de 300 a 500 kg/m3 de materiaux de la classe granulometrique fine telle que definie ci-dessus ;
- de 600 a 1200 kg/m3, de preference de 700 a 1000 kg/m3 de materiaux de la classe granulometrique moyenne telle que definie ci-dessus ;
- de 600 a 1300 kg/m3, de preference de 800 a l 100 kg/m3 de materiaux de la classe granulometrique superieure telle que definie ci-dessus.
Selon un mode de realisation avantageux de 1'objet en beton durci selon l'invention, le coefficient d'espacement du squelette par le liant est de 0,5 a 1,3, de preference de 0,7 a 1,0.
Avantageusement, l'objet en beton durci selon 1'invention, presente un retrait a 80 jours inferieur a 400 m/m, de prdference inferieur a 200 m/m.
L'invention concerne en outre un procede de preparation d'une composition de beton humide comprenant une etape de :
- gachage d'un melange selon 1'invention avec de 1'eau.
L'invention conceme par ailleurs un procede de preparation d'une composition de beton humide comprenant une etape de :
- gachage d'un pre-melange liant selon l'invention avec des materiaux de classe granulometrique moyenne telle que definie ci-dessus, des materiaux de classe granulometrique superieure telle que definie ci-dessus et de 1'eau.
Selon un mode de realisation du procede de preparation d'une composition de beton humide selon l'invention, la quantite de ciment Portland utilisee est inferieure a 150 kg/m3, de preference inferieure a 120 kg/m3, de maniere plus particulierement preferee, comprise entre 60 et 105 kg/m3.
L'invention concerne par ailleurs un procede de preparation d'une composition de beton humide comprenant une etape de gachage de :
- de 10 a 100 kg/m3, de preference de 20 a 40 kg/m3, de materiaux de la classe granulometrique ultrafine telle que definie ci-dessus ;

8 PCT/FR2007/000834 - de 25 a 150 kg/m3, de preference de 50 a 120 kg/m3, de maniere plus particulierement preferee, de 60 a 105 kg/m3 de ciment Portland ;
- de 200 a 600 kg/m3, de preference de 300 a 500 kg/m3 de materiaux de la classe granulometrique fine telle que definie ci-dessus ;
- de 600 a 1200 kg/m3, de prefdrence de 700 a 1000 kg/m3 de matdriaux de la classe granulometrique moyenne telle que definie ci-dessus ;
- de 600 a 1300 kg/m3, de preference de 800 a 1100 kg/m3 de materiaux de la classe granulometrique superieure telle que definie ci-dessus ; et - eventuellement, un agent fluidifiant et / ou un accelerateur et / ou un agent entraineur d'air et / ou un agent viscosant et / ou un retardateur ; avec - de 1'eau.
Selon un mode de realisation avantageux du procede de preparation d'une composition de beton humide selon l'invention, le gdchage est effectue a un rapport E/C, ou E designe la quantite d'eau et C Ia quantite de ciment Portland, compris entre 1 et 2,5, de preference entre 1,3 et 1,5.
Selon un mode de realisation avantageux du procede de preparation d'une composition de bdton humide selon 1'invention, le gachage est effectue a un rapport E/L
compris entre 0,1 et 0,45, de preference entre 0,18 et 0,32, ou E designe la quantite d'eau et L
la quantitd de materiaux de 1'ensemble (ciment Portland et classe granulometrique fine).
Selon un mode de realisation avantageux du procede de preparation d'une composition de beton humide selon l'invention, la quantite d'eau utilisee est de 60 a 180 1/rn3, de preference de 80 a 1501/m3, de maniere plus particulierement preferee de 95 a 135 I/m3.
Selon un mode de realisation du procede de preparation d'une composition de beton humide selon l'invention, la resistance a la compression est superieure ou egale a 4 MPa 16h apres le gachage.
Selon un mode de realisation du procede de preparation d'une composition de beton humide selon 1'invention, la resistance a la compression est superieure ou egale a 25 MPa, de preference superieure ou egale a 30 MPa, 28 jours apres le gachage.
L'invention a encore pour objet un procede de preparation d'un beton humide coule, comprenant une etape de :
- coulage d'une composition de beton humide selon l'invention, ou susceptible d'etre obtenue par le procede susmentionne.
L'invention conceme encore un procede de fabrication d'un objet en beton, comprenant une etape de :
- durcissement d'une composition de beton humide selon l'invention ou susceptible d'etre obtenue par le procede de preparation d'une composition de beton humide

9 susmentionne, ou d'une composition de beton humide coulee telle que decrite ci-dessus.
L'invention permet de repondre au besoin de reduction des emissions de CO2 jusqu'ici insatisfait par les betons connus. En effet la quantite de ciment (et en particulier de clinker) utilisee dans le cadre de la presente invention est inferieure a celle qui est traditionnellement necessaire. Par exemple, pour une formule selon l'invention a 70 kg de clinker par m3 de beton, 1'emission de CO2 est de 1'ordre de 110 kg par tonne de liant, ce qui represente quasiment une reduction de 80 % de 1'emission de CO2 par rapport a un beton classique de type B25, tout en n'entrainant pas d'amoindrissement sensible des performances mecaniques du beton, puisque l'invention foumit un beton presentant une resistance a la compression mecanique superieure ou egale a 25 MPa 28 jours apres le gachage.
Le beton obtenu selon I'invention presente egalement les avantages suivants :
- son comportement vis-a-vis de la corrosion des armatures du beton anne est au moins aussi bon voire est ameliore par rapport a un beton de type B25 classique ;
- sa porosite et sa permeabilite sont plus faibles que celles d'un beton de type B25 classique ;
- son retrait est moins important que celui d'un beton de type B25 classique ;
- sa resistance a la diffusion des chlorures est amelioree par rapport a un beton de type B25 classique.
Les differents buts et avantages de l'invention sont obtenus grace a une optimisation poussee de 1'ensemble des parametres de formulation, et notamment grace a:
- la mise au point de compositions liantes presentant une compartimentation des materiaux en classes granulometriques disjointes, notamment en une classe fine, une classe moyenne, une classe superieure, et une classe ultrafine, ce qui permet une optimisation de 1'empilement des differentes particules, et une optimisation du coefficient d'espacement du squelette par le liant ;
- la presence, en plus du ciment, de materiaux liants non cimentaires appartenant a la classe granulometrique fine, qui sont majoritaires par rapport au ciment et dont le choix et les proportions sont optimises ;
- l'utilisation d'ultrafines, et notamment d'elements a reaction pouzzolanique, susceptibles de participer a la fonction de liaison hydraulique ;
- I'ajustement de ]a demande en eau ;
- l'optimisation des differents adjuvants.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les figures la a Id representent les profils de distribution granulometrique de divers materiaux utilises pour preparer des compositions seches selon 1'invention ainsi que les betons gaches associes. En abscisse figure la taille en m, et en ordonnee le pourcentage volumique. On pourra se referer a la partie exemples pour la signification des noms des materiaux. La figure la fournit ainsi le profil des materiaux utilises par exemple dans les formules CVI, CV2, CV7 ou CV8 ci-dessous ; la figure lb fournit celui des materiaux 5 utilises par exemple dans la formule CV3 ci-dessous ; la figure lc fournit celui des materiaux utilises par exemple dans les formules CV4 ou CV5 ci-dessous ; la figure ld fournit celui des materiaux utilises par exemple dans les formules FC1, FC2 ou FC3 ci-dessous.
La figure 2 est une photographie qui donne une representation schematique d'une composition de mortier sec typique selon l'invention (a gauche) en comparaison avec une

10 composition de mortier sec de type B25 classique (a droite). Les differents constituants sont les suivants : A, filler (filler calcaire dans 1'eprouvette de droite, cendres volantes dans l'eprouvette de gauche) ; B, ciment ; C, sable ; D, granulats ; E, eau ; F, fumees de silice.
La figure 3 represente le retrait mesure sur un beton selon l'invention (x) en comparaison d'un beton B25 classique temoin (o). En abscisse figure le temps, en jours, et en ordonnee la variation dimensionnelle du beton, en %.

DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION
L'invention est maintenant decrite plus en detail et de fagon non limitative dans ]a description qui suit.
Repartition des classes granulometriques L'invention fournit des compositions de mortier sec, sous la forme de melanges entre divers constituants, dans les proportions massiques suivantes :
- de I a 6 %, de preference de 2 a 5 % de ciment Portland ;
- de 0,4 a 4 %, de preference de 0,8 a 1,7 %, de materiaux de classe granulometrique ultrafine ;
- de 8 a 25 %, de preference de 12 a 21 %, de materiaux de classe granulometrique fine, differents du ciment ;
- de 25 a 50 %, de preference de 30 a 42 %, de materiaux de classe granulometrique moyenne ;
- de 25 a 55 %, de preference de 35 a 47 %, de materiaux de classe granulometrique superieure.
Les materiaux qui composent le melange ci-dessus sont presents sous forme de particules, c'est-a-dire d'elements unitaires de materiaux. La distribution de la taille des particules permet d'etablir une division des constituants en plusieurs u classes granulometriques , c'est-a-dire en compartiments essentiellement disjoints.
Ainsi, la classe granulometrique ultrafine est constituee :

11 (i) de particules de D90 inferieur a I m ou (ii) de particules de surface specifique BET superieure a 6 m2/g ou (iii) de particules de D90 inferieur a 1 gm et de surface specifique BET
superieure a 6 m2/g.
La classe granulometrique fine correspond a un ensemble de particules dont le D 10 et le D90 sont compris entre 1 gm et 100 m et dont la surface specifique BET est inferieure a 5 m2/g. La classe granulometrique moyenne correspond a un ensemble de particules dont le D 10 et le D90 sont compris entre 100 m et 5 nun. Et la classe granulometrique superieure correspond a un ensemble de particules dont le D 10 est superieur a 5 mm.
Le D90 correspond au 90eme centile de la distribution de taille des particules, c'est-a-dire que 90 % des particules ont une taille inferieure au D90 et 10 % ont une taille superieure au D90. De meme, le D10 correspond au IOeme centile de la distribution de taille des particules, c'est-a-dire que 10 % des particules ont une taille inferieure au Dl0 et 90 % ont une taille superieure au D10.
Le D10 et le D90 sont ici le Dv10 et le Dv90, comme il ressort des figures.
En d'autres termes : au moins 80 % des particules de la classe granulometrique fine (de preference au moins 90 %, de maniere particulierement preferee au moins 95 % voire au moins 99 %) ont une taille comprise entre I m et 100 m ; au moins 80 % des particules de la classe granulometrique moyenne (de preference au moins 90 %, de maniere particulierement preferee au moins 95 % voire au moins 99 %) ont une taille comprise entre 100 m et 5 mm ; au moins 90 % des particules de la classe granulometrique superieure (de preference au moins 95 % voire au moins 99 %) ont une taille superieure a 5 mm ; et, selon les modes de realisation correspondant aux cas (i) et (iii) ci-dessus, au moins 90 % des particules de Ia classe granulometrique ultrafine (de preference au moins 95 %, de maniere particulierement preferee au moins 99 %) ont une taille inferieure a 1 m. Les quatre classes granulometriques (ultrafine, fine, moyenne et superieure) correspondent alors a des compartiments de taille essentiellement disjoints.
Le D10 ou le D90 d'un ensemble de particules peut etre generalement determine par granulometrie laser pour les particules de taille inferieure a 200 m, ou par tamisage pour les particules de taille superieure a 200 m.
Neanmoins, lorsque les particules individuelles ont une tendance a I'agregation, il convient de determiner leur taille par microscopie electronique, etant donne que la taille apparente mesuree par granulometrie par diffraction laser est alors plus importante que la taille particulaire reelle, ce qui est susceptible de fausser l'interpretation.
La surface specifique BET est une mesure de la surface reelle totale des particules, qui tient compte de la presence de reliefs, d'irregularites, de cavites superficielles ou intemes, de porosite.

12 Selon un mode de realisation alternatif, il peut y avoir un recouvrement entre les tailles des particules des classes fine et ultrafine, c'est-a-dire que plus de 10 %
des particules respectivement des classes ultrafine et fine peuvent se situer dans une meme gamme de taille.
Dans ce cas, la distinction entre classe fine et ultrafine est assuree par la surface specifique BET, les particules ultrafines etant celles qui presentent la plus grande surface specifique (et donc une grande reactivitd). En particulier, dans ce cas, la surface specifique BET des materiaux de la classe ultrafine est de preference superieure a 10 mZ/g, avantageusement superieure a 30 m2/g, et de maniere particulierement preferee superieure a 80 m2/g. II faut d'ailleurs noter que les materiaux de la classe ultrafine peuvent aussi presenter ces valeurs preferees de surface specifique BET meme dans le cas ou leur D90 est inferieur a 1 gm.
Un exemple de cas ou les classes ultrafine et fine se distinguent uniquement par la surface specifique BET et non par la taille des particules peut etre celui ou les ultrafines sont constituees de broyats de liant hydraulique hydrate. Dans cet exemple, les ultrafines peuvent avoir une taille de l'ordre de 10 pm, pour une surface specifique qui peut etre de l'ordre de 100 m2/g (en raison de la porosite de ce materiau).
Un autre mode de realisation particulier de la presente invention prevoit qu'il est possible de subdiviser 1'ensemble constitue par le ciment et la classe granulometrique fine en deux sous-classes granulometriques :
- une premiere sous-classe granulometrique, constituee de particules dont le D
10 et le D90 sont compris entre I et 10 pm ; et - une seconde sous-classe granulometrique, constituee de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 10 et 100 pm.
Dans ce cas, le ciment appartient en particulier a la premiere sous-classe granulometrique.
En d'autres termes, selon ce mode de realisation, au moins 80 % des particules de la premiere sous-classe granulometrique (de preference au moins 90 %, de maniere tout particulierement preferee au moins 95 % voire au moins 99 %) ont une taille comprise entre I
et 10 m, et au moins 80 % des particules de la seconde sous-classe granulometrique (de preference au moins 90 %, de maniere tout particulierement preferee au moins 95 % voire au moins 99 %) ont une taille comprise entre 10 et 100 pm. Toujours selon ce mode de realisation, le melange comporte 5 classes granulometriques ou 5 compartiments essentiellement disjoints :
Ia classe ultrafine (moins de 1 m) ; la premiere sous-classe de 1'ensemble ciment + classe fine (1 m - 10 m) ; la seconde sous-classe de 1'ensemble ciment + classe fine (10 m - 100 m) ;
la classe moyenne (100 m - 5 nun) ; et la classe superieure (plus de 5 mm).
Selon un mode de realisation altematif, 1'ensemble constitue par le ciment et la classe granulometrique fine est constitue de particules dont le D 10 et le D90 sont compri s entre I et 20 pm. En d'autres termes, selon ce mode de rdalisation, au moins 80 % des particules de

13 ciment ou de materiaux de la classe granulometrique fine (de preference au moins 90 %, de maniere tout particulierement preferee au moins 95 % voire au moins 99 %) ont une taille comprise entre I et 20 gm. Ce mode de realisation correspond au cas ou le profil de distribution granulometrique comprend une discontinuite : le melange ne comprend quasiment pas de particules de diametre compris entre 20 et 100 m.
Les differents modes de realisation decrits ci-dessus correspondent a des modes d'empilement de grains ou de particules optimises. L'invention fournit egalement, comme cela est decrit ci-dessus, les pre-melanges liants qui correspondent a ces melanges pour mortiers secs, et qui ne contiennent pas de materiaux de la classe granulometrique moyenne, ni de materiaux de la classe granulometrique superieure. Lesdits pre-melanges liants sont destines a Etre melanges avec des materiaux de classe granulometrique moyenne et superieure avant ou au moment de la preparation du beton.
De preference, les melanges selon l'invention sont caracterises par un coefficient d'espacement du squelette par le liant compris entre 0,5 et 1,3, de preference entre 0,7 et 1,0.
Le squelette >> designe les materiaux de classe granulometrique moyenne et superieure, et le liant designe le ciment ainsi que les materiaux de classe granulometrique fine et ultrafine.
Le coefficient d'espacement en question designe donc le rapport entre le volume de liant et le volume poreux du squelette. Ce coefficient se calcule notamment a partir de la porosite vibree du squelette.
Choix des materiaux Dans les compositions telles que definies ci-dessus, le ciment est du ciment Portland choisi parmi les ciments Portland classiques de type CPA (Ciment Portland Artificiel), et notamment parmi les ciments decrits dans la norme europeenne EN 197-1. On pourra utiliser par exemple un ciment CEM I ou CEM2 52.5 N ou R ou PM (Prise Mer) ou PMES
(Prise Mer Eau Sulfatee). Le ciment peut etre du type HRI (a Haute Resistance Initiale).
Dans certains cas, notamment pour le type CEM2, le ciment Portland n'est pas constitue de clinker pur mais est foumi melange avec au moins un materiau supplementaire (laitier, fumee de silice, pouzzolane, cendres volantes, schiste calcine, calcaire...), en une quantite allant jusqu'a 37%.
Dans ces cas-Ia, les quantites de ciment enoncees ci-dessus correspondent plus particulierement aux quantites de clinker, tandis que les materiaux supplementaires sont comptabilises parmi la classe granulometrique appropriee (par exemple typiquement classe granulometrique fine pour Ia composante laitier, classe granulometrique ultrafine pour la composante fumee de silice...).
La classe granulometrique superieure peut comprendre des granulats et / ou graviers et /
ou cailloux et / ou gravillons.

14 La classe granulometrique moyenne peut comprendre notamment du sable ou du sablon.
La classe granulometrique fine peut comprendre un ou plusieurs materiaux choisis parmi les cendres volantes, les pouzzolanes, les poudres calcaires, les poudres siliceuses, la chaux, le sulfate de calcium (en particulier le gypse sous forme anhydre ou semi hydratee), les laitiers.
Le terme anglais fillers est parfois employe pour designer la plupart des materiaux ci-dessus.
11 est particulierement interessant de melanger le ciment avec les produits suivants cendres volantes seules ; ou poudre calcaire seule ; ou laitier seul ; ou cendres volantes et poudre calcaire ; ou cendres volantes et laitier ; ou poudre calcaire et laitier ; ou cendres volantes, poudre calcaire et laitier.
Selon une variante, la classe fine comprend des cendres volantes (eventuellement en association avec encore d'autres materiaux) mais ne comprend pas de laitier.
Selon une variante alternative, la classe fine comprend du laitier (eventuellement en association avec encore d'autres materiaux) mais ne comprend pas de cendres volantes. Ces deux variantes limitent le cout en CO2 total du pre-melange et du melange, puisque la production de laitier et de cendres volantes s'accompagne de 1'emission de COZ. Cet avantage en termes de limitation du cout CO2 est particulierement clair en ce qui concerne la premiere de ces variantes.
La classe granulometrique ultrafine peut comprendre des materiaux choisis parmi le groupe compose des fumees de silice, des poudres calcaires, des silices precipitees, des carbonates precipites, des silices pyrogenees, des pouzzolanes naturelles, des pierres ponces, des cendres volantes broyees, des broyats de liant hydraulique silicique hydrate ou carbonate, et des melanges ou co-broyages de ceux-ci, sous forme seche ou de suspension aqueuse.
Le terme broyats de liant hydraulique silicique hydrate designe notamment les produits decrits dans le document FR 2708592.
Tout agent fluidifiant (ou superplastifiant) classique peut avantageusement etre ajoute dans un melange ou pre-melange liant selon ]'invention, de preference a une concentration de 0,05 a 3 %, de preference de 0,2 a 0,5 %, exprimee en rapport massique d'extrait sec de I'agent fluidifiant sur la masse de pre-melange liant. L'agent fluidifiant peut etre utilise a saturation ou non. La quantite d'agent est aussi determinee en fonction de la qualite souhaitee pour la pate, notamment si on souhaite que le beton soit autoplaqant ou non.
Des mesures d'etalement permettent de determiner le type et la quantite de superplastifiant a utiliser dans la formulation.
D'autres additifs ou adjuvants connus peuvent egalement etre utilises dans le cadre de 1'invention, par exemple des superplastifiants, accelerateurs, entraineurs d'air, viscosants, retardateurs...

Beton Le beton selon l'invention est prepare en gachant les melanges ci-dessus ou les pre-melanges liants ci-dessus avec de 1'eau. Dans ce cas, la quantite de ciment Portland utilisee 5 est avantageusement inferieure a 150 kg/m3, de preference inferieure a 120 kg/m3, de maniere plus particulierement preferee, comprise entre 60 et 105 kg/m3. 11 peut egalement etre prepare en gachant directement les differents ingredients entre eux et avec de 1'eau, dans les proportions suivantes :
- de 10 a 100 kg/m3, de preference de 20 a 40 kg/m3 de materiaux de la classe 10 granulometrique ultrafine ;
- de 25 a 150 kg/m3, de preference de 50 a 120 kg/m3, de maniere plus particulierement preferee, de 60 a 105 kg/m3, de ciment Portland ;
- de 200 a 600 kg/m3, de preference de 300 a 500 kg/m3 de materiaux de classe granulometrique fine ;

15 - de 600 a 1200 kg/m3, de preference de 700 a 1000 kg/m3 de materiaux de la classe granulometrique moyenne ;
- de 600 a 1300 kg/m3, de preference de 800 a 1100 kg/m3 de materiaux de la classe granulometrique superieure ; et - eventuellement, un agent fluidifiant.
On entend par kg/m3 la masse de materiaux a utiliser par m3 de beton produit.
Les materiaux en question presentent, selon des modes de realisations particuliers, les memes caracteristiques que celles qui ont ete decrites ci-dessus en relation avec les melanges et pre-melanges liants selon I'invention.
La quantite d'eau de gachage est reduite par rapport a un beton classique, a raison de 60 a 1801/m3, de preference de 80 a 150 I/m3, de maniere plus particulierement preferee de 95 a 135 1/m3 d'eau. Le rapport E/L, ou E designe la quantite d'eau et L la quantite de liant (materiaux de t'ensemble (ciment Portland + classe granulometrique fine)), est donc reduit par rapport a un beton classique, et se situe typiquement entre 0,1 et 0,45, de preference entre 0,18 et 0,32. En revanche, le rapport E/C, ou E designe la quantite d'eau et C la quantite de ciment, est plus grand que dans le cas du beton classique, et ce en raison de la faible quantite de ciment qui est presente. Le rapport E/C est de preference compris entre I et 2,5, tout particulierement entre 1,3 et 1,5.
Le malaxage s'effectue au moyen d'un malaxeur conventionnel, pendant une duree de malaxage usuelle dans le domaine.
Selon un mode de realisation, les compositions de beton formulees selon l'invention sont le resultat d'une optimisation complexe des differents parametres entrant en jeu (choix des materiaux et concentration de ceux-ci) afin de garantir un empilement optimise (choix de

16 la granulomdtrie et choix de 1'adjuvantation), une chimie de I'hydratation optimisee (en effet de nombreux composants participent a la reaction : poudre calcaire, cendres volantes, fumees de silice...) et une demande en eau optimisee.
Les constituants de la classe ultrafine, notamment les fumees de silice, peuvent en particulier avoir de multiples fonctions, a savoir un role de remplissage des espaces libres entre grains, un role de foumiture de sites de nucleation heterogenes d'hydrates, un role d'adsorption des alcalins et du calcium qui sont attires par les groupes silanols en surface et un role pouzzolanique.
Les compositions de beton obtenues selon l'invention presentent des proprietes mecaniques comparables, de preference au moins aussi bonnes voire meilleures par rapport aux betons de type B25 classiques, notamment en terme de resistance a la compression a 28 jours, de cinetique de prise, de retrait, de durabilite.
En particulier, selon un mode de realisation de ]'invention, la resistance a la compression est superieure ou egale a 4 MPa 16h apres le gachage, et superieure ou egale a 25 MPa, de preference superieure ou egale a 30 MPa, 28 jours apres le gachage.
Par ailleurs, le retrait a 80 jours est avantageusement inferieur a 400 m/m, de preference inferieur a 200 m/m.
De preference, les betons selon 1'invention sont des betons fluides ou autoplaqants.
On estime qu'un beton est fluide lorsque 1'affaissement au c6ne d'Abrams - ou valeur de slump - (selon la norme franqaise NF P 18-451, de decembre 1981) est d'au moins 150 mm, de preference au moins 180 mm. On estime qu'un beton est autoplaqant lorsque la valeur de 1'etalement est superieure a 650 mm pour les betons (et en general inferieure a 800 mm) selon le mode operatoire decrit dans Specifrcation and Guidelines for Self Compacting Concrete, EFNARC, fevrier 2002, p.19-23.
La quantite de ciment utilisee pour preparer le beton selon l'invention est tres inferieure a celle qui est necessaire pour preparer un beton classique de type B25, ce qui permet de realiser des economies spectaculaires en terme d'emission de CO2.
Par rapport a une formule B25 de reference qui contient 95 kg/m3 de calcaire et 260 kg/m3 de ciment, un beton selon l'invention contenant par exemple 70 kg/m3 de clinker permet de realiser une economie d'emission de CO2 d'environ 80 %. Cette economie peut atteindre plus de 85 % si l'on utilise seulement 50 kg/m3 de clinker.
Le beton selon 1'invention peut etre coule selon les methodes usuelles ; apres hydratation / durcissement on obtient des objets en beton durci tels que des elements de construction, des elements d'ouvrage d'art ou autres.
EXEMPLES
Les exemples suivants illustrent l'invention sans Ia limiter.

17 Exemple I: methode de granulometrie laser Les courbes granulometriques des differentes poudres sont obtenues a partir d'un granulometre laser Malvern MS2000. La mesure s'effectue en voie humide (milieu aqueux) ;
la taille des particules doit etre comprise entre 0,02 m et 2 mm. La source lumineuse est constituee par un laser rouge He-Ne (632 nm) et une diode bleue (466 nm). Le modele optique est celui de Fraunhofer, la matrice de calcul est de type polydisperse.
Une mesure de bruit de fond est d'abord effectuee avec une vitesse de pompe de tr/min, une vitesse d'agitateur de 800 tr/min et une mesure du bruit sur 10 s, en 1'absence d'ultrasons. On verifie alors que l'intensite lumineuse du laser est au moins egale a 80%, et que 1'on obtient une courbe exponentielle decroissante pour le bruit de fond.
Si ce n'est pas le cas, les lentilles de la cellule doivent etre nettoyees.
On effectue ensuite une premiere mesure sur 1'echantillon avec les parametres suivants : vitesse de pompe de 2000 tr/min, vitesse d'agitateur de 800 tr/min, absence d'ultrasons, limite d'obscuration entre 10 et 20 %. L'echantillon est introduit pour avoir une obscuration legerement superieure a 10 %. Apres stabilisation de l'obscuration, la mesure est effectuee avec une duree entre 1'immersion et la mesure fixee a 10 s. La duree de mesure est de 30 s (30000 images de diffraction analysees). Dans le granulogramme obtenu, il faut tenir compte du fait qu'une partie de la population de la poudre peut etre agglomeree.
On effectue ensuite une seconde mesure (sans vidanger la cuve) avec des ultrasons. La vitesse de pompe est portee a 2500 tr/min, 1'agitation a 1000 tr/min, les ultrasons sont emis a 100 % (30 watts). Ce regime est maintenu pendant 3 minutes, puis on revient aux parametres initiaux : vitesse de pompe de 2000 tr/min, vitesse d'agitateur de 800 tr/min, absence d'ultrasons. Au bout de 10 s (pour evacuer les bulles d'air eventuelles), on effectue une mesure de 30 s (30000 images analysees). Cette seconde mesure correspond a une poudre desagglomeree par dispersion ultrasonique.
Chaque mesure est repetee au moins deux fois pour verifier la stabilite du resultat.
L'appareil est etalonne avant chaque seance de travail au moyen d'un echantillon standard (silice C10 Sifraco) dont la courbe granulometrique est connue. Toutes les mesures presentees dans la description et les gammes annoncees correspondent aux valeurs obtenues avec ultrasons.

Exemple 2 : methode de visualisation directe par microscopie electronique a balayage Pour les poudres presentant une forte tendance a 1'agglomeration, on recourt a la technique de visualisation directe par microscopie a balayage (avec mesure et comptage des particules sur 1'image obtenue). Chaque echantillon de poudre est eventuellement seche par passage a 1'etuve a une temperature inferieure a 50 C, ou sous vide ou par lyophilisation. Puis on utilise deux methodes alternatives de preparation d'echantillon : la preparation sur scotch

18 pour observer la poudre de fagon globale (phenomenes d'agglomeration...) et la preparation en suspension pour caracteriser les particules individuellement (taille, forme, aspect de surface...) Dans la preparation sur scotch, on prend un plot metallique et on depose une pastille conductrice autocollante double face ou du scotch conducteur double face sur sa face superieure. A 1'aide d'une spatule on saupoudre la poudre a observer sur cette surface, en veillant aux phenomenes electrostatiques lors du prelevement et du saupoudrage. On peut egalement appliquer la face munie de 1'adhesif double face sur la poudre a observer. On elimine la poudre en exces non retenue par I'adhesif en tapotant le plot, face superieure maintenue a la verticale, sur une surface dure. Eventuellement, on souffle legerement 1'echantillon avec une bombe d'air sec pour eliminer les particules qui seraient mal fixees et on procede a la metallisation.
Dans la preparation en suspension on prend un plot en graphite. On le nettoie a 1'ethanol, on polit la surface avec une pate a polir (par exemple PIKAL). On introduit dans un becher environ 10 cm3 du liquide de suspension, ici de 1'ethanol. On ajoute progressivement la poudre a observer, le becher etant place dans une cuve a ultrasons (afin d'obtenir une faible opacite de la suspension). L'application des ultrasons est prolongee une fois l'introduction de la poudre achevee. Puis on preleve quelques gouttes de suspension et on les depose sur le plot en graphite. Le prelevement est effectue au moyen d'une micropipette ou d'une spatule. Pour eviter les phenomenes de sedimentation, le prelevement est effectue le plus rapidement possible, sans cesser d'agiter ]a suspension. Le liquide est ensuite evapore, eventuellement en plagant le plot sous une lampe a infrarouges. La pellicule deposee doit etre tres fine sans presenter d'amoncellement, elle doit etre a peine visible a 1'Ceil nu. Dans le cas contraire, 1'echantillon n'est pas utilisable. On elimine la poudre insuffisamment retenue sur la surface en tapotant le plot, face superieure maintenue a la verticale, sur une surface dure.
Eventuellement, on souffle legerement 1'echantillon avec une bombe d'air sec pour eliminer les particules mal fixees, et on procede a la metallisation.
La metallisation est effectuee par projection sous vide d'un flot de metal en fusion (or ou carbone). La mesure de MEB elle-meme est effectuee de maniere classique pour 1'homme du metier.

Exemple 3: methode de mesure de la surface specifique BET
La surface specifique des differentes poudres est mesuree comme suit. On preleve un echantillon de poudre de masse suivante : 0,1 a 0,2 g pour une surface specifique estimee a plus de 30 m2/g ; 0,3 g pour une surface specifique estimee a 10-30 m2/g ; 1 g pour une surface specifique estimee a 3-10 mz/g ; 1,5 g pour une surface specifique estimee a 2-3 m2/g ;

19 2 g pour une surface specifique estimee a 1.5-2 m2/g ; 3 g pour une surface specifique estimee a 1-1,5 mZ/g.
On utilise une cellule de 3 cm3 ou de 9 cm3 selon le volume de 1'echantillon.
On pese 1'ensemble de la cellule de mesure (cellule + tige en verre). Puis on ajoute 1'echantillon dans la cellule : le produit ne doit pas etre a moins d'un millimetre du haut de 1'etranglement de la cellule. On pese 1'ensemble (cellule + tige en verre + echantillon). On met en place la cellule de mesure sur un poste de degazage et on degaze 1'echantillon. Les parametres de degaza.ge sont de 30 min / 45 C pour le ciment Portland, le gypse, les pouzzolanes ; de 3 h / 200 C pour les laitiers, fumees de silice, cendres volantes, ciment alumineux, calcaire ;
et de 4 h / 300 C
pour 1'alumine de contr6le. La cellule est rapidement bouchee avec un bouchon apres le degazage. On pese 1'ensemble et on note le resultat. Toutes les pesees sont effectuees sans le bouchon. La masse de 1'echantillon est obtenue par soustraction de la masse de la cellule a la masse de la cellule + echantillon degaze.
On effectue ensuite I'analyse de 1'echantillon apres I'avoir mis en place sur le poste de mesure. L'analyseur est le SA 3100 de Beckman Coulter. La mesure repose sur 1'adsorption d'azote par 1'echantillon a une temperature donnee, ici la temperature de 1'azote liquide soit -196 C. L'appareil mesure la pression de la cellule de reference dans laquelle 1'adsorbat est a sa pression de vapeur saturante et celle de la cellule de 1'echantillon dans laquelle des volumes connus d'adsorbat sont injectes. La courbe resultant de ces mesures est l'isotherme d'adsorption. Dans le processus de mesure, ]a connaissance du volume mort de la cellule est necessaire : une mesure de ce volume est donc realisee avec de 1'helium avant 1'analyse.
La masse de 1'echantillon calculee precedemment est entree en tant que parametre. La surface BET est determinee par le logiciel par regression lineaire a partir de ]a courbe experimentale. L'ecart-type de reproductibilite obtenu a partir de 10 mesures sur une silice de surface specifique 21,4 m2/g est de 0,07. L'ecart-type de reproductibilite obtenu a partir de 10 mesures sur un ciment de surface specifique 0,9 m2/g est de 0,02. Une fois toutes les deux semaines un contr6le est effectue sur un produit de reference. Deux fois par an, un contr6le est realise avec I'alumine de reference foumie par le constructeur.

Exemple 4 : matieres premieres utilisees Dans ce qui suit, on utilise plus particulierement les materiaux suivants :
- classe granulometrique superieure : granulats 10-20 Cassis et granulats 6- l Cassis (fournisseur Lafarge) ;
- classe granulometrique moyenne : sable de Honfleur (foumisseur Lafarge) ;
- ciment : ciment HTS CPA CEMI 52.5 PEMS Le Teil a 0,84 m2/g BET ou ciment St Pierre La Cour CPA CEM 1 52.5 R a 0,89 m2/g BET (foumisseur Lafarge) ;

- classe granulometrique fine : cendres volantes (aussi notees CV par la suite) Sundance a 1,52 m2/g BET (fournisseur Lafarge), Superpozz a 1,96 m2/g BET
(foumisseur Lafarge) ou Cordemais a 4,14 m2/g BET (foumisseur Surschiste) ;
poudre calcaire (aussi notee FC par la suite) Mikhart a 4,66 m2/g BET
(foumisseur 5 Provengale SA) ou BL200 a 0,7 m2/g BET (foumisseur Omya);
- classe granulometrique ultrafine : fumees de silice (aussi notees FS par la suite) Elkem 971 U a 21,52 m2/g BET.
Le profil de distribution granulometrique des materiaux utilises (tel que determine par granulometrie laser pour les particules de taille moyenne inferieure a 200 m et par video-10 granulometrie pour les particules de taille moyenne superieure a 200 m) est represente dans les figures la a ld et met en evidence la compartimentation des materiaux en classes granulometriques disjointes.
On utilise egalement dans les exemples qui suivent un adjuvant, le Premia 180, en tant que fluidifiant ou superplastifiant.
Exemple 5 : formulations de beton selon l'invention La photographie de la figure 2 fournit une visualisation schematique commode entre un mortier sec selon l'invention et un mortier sec de type B25 classique. On constate que la part du ciment est reduite d'environ 80 % dans le mortier sec selon 1'invention, et que la quantite de liant (ciment, classes fine et ultrafine) est environ 40 %
superieure dans le mortier sec selon l'invention, par rapport au mortier classique. La quantite d'eau est, elle, reduite, et une nouvelle espece apparait, celle de la classe ultrafine.
Les fonnules qui suivent sont des formules de compositions de beton selon 1'invention, a base de cendres volantes. Les materiaux utilises sont ceux decrits a 1'exemple 4.
Chaque nombre correspond a la masse de materiau utilisee (en kg) pour preparer 1 m3 de beton.

Formule CV 1 Classe superieure Cassis 6-10 953,70 Classe moyenne Sable Honfleur 953,70 Ciment HTS 52.5 LT 74,20 Classe fine CV Superpozz 353,80 Classe ultrafine FS Elkem 971U 31,79 Fluidifiant Premia 180 6,00 Eau 100,00 Formule CV2 Classe superieure Cassis 10-20 676,20 Cassis 6-10 350,22 Classe moyenne Sable Honfleur 874,77 Ciment HTS 52.5 LT 72,21 Classe fme CV Superpozz 354,06 Classe ultrafine FS Elkem 971 U 30,95 Fluidifiant Premia 180 4,54 Eau 100,00 Formule CV3 Classe superieure Cassis 6-10 953,85 Classe moyenne Sable Honfleur 953,85 Ciment HTS 52.5 LT 74,20 Classe fine CV Cordemais 374,95 Classe ultrafine FS Elkem 971U 31,79 Fluidifiant Premia 180 12,00 Eau 110,00 Formule CV4 Classe superieure Cassis 6-10 953,70 Classe moyenne Sable Honfleur 953,70 Ciment HTS 52.5 LT 74,20 Classe fine CV Sundance 296,00 Classe ultrafine FS Elkem 971U 31,80 Fluidifiant Premia 180 6,00 Eau 100,00 Formule CV5 Classe superieure Cassis 10-20 663,45 Cassis 6-10 343,38 Classe moyenne Sable Honfleur 857,93 Ciment HTS 52.5 LT 70,19 Classe fine CV Sundance 336,49 Classe ultrafine FS Elkem 971U 30,08 Fluidifiant Premia 180 6,00 Eau 100,00 Formule CV6 Classe superieure Cassis 6-10 953,70 Classe moyenne Sable Honfleur 953,70 Ciment SPLC 52.5 R 74,20 Classe fine CV Superpozz 353,80 Classe ultrafine FS Elkem 971 U 31,79 Fluidifiant Premia 180 6,00 Eau 100,00 Formule CV7 Classe superieure Cassis 6-10 953,70 Classe moyenne Sable Honfleur 953,70 Ciment HTS 52.5 LT 73,50 Classe fine CV Superpozz 350,30 Classe ultrafine FS Elkem 971U 31,10 Fluidifiant Premia 180 10,00 Eau 103,50 Formule CV8 Classe supdrieure Cassis 6-10 954,00 Classe moyenne Sable Honfleur 954,00 Ciment HTS 52.5 LT 102,00 Classe fine CV Superpozz 329,00 Classe ultrafine FS Elkem 971U 32,00 Fluidifiant Premia 180 3,50 Eau 130,00 Les formules suivantes sont des formules de compositions de bdton selon l'invention, a base de poudre calcaire, ou filler calcaire.

Formule FC 1 Classe superieure Cassis 6-10 950,00 Classe moyenne Sable Honfleur 950,00 Ciment HTS 52.5 LT 70,00 Classe fine FC Mikhart 1 90,00 FC BL200 304,00 Classe ultrafine FS Elkem 971 U 30,00 Fluidifiant Premia 180 8,00 Eau 100,00 Formule FC2 Classe superieure Cassis 10-20 661,84 Cassis 6-10 342,54 Classe moyenne Sable Honfleur 855,84 Ciment HTS 52.5 LT 70,02 Classe fine FC Mikhart 1 100,03 FC BL200 336,78 Classe ultrafine FS Elkem 971 U 30,01 Fluidifiant Premia 180 7,07 Eau 100,00 Formule FC3 Classe superieure Cassis 10-20 661,84 Cassis 6-10 342,54 Classe moyenne Sable Honfleur 855,82 Ciment HTS 52.5 LT 70,02 Classe fine FC BL200 436,50 Classe ultrafine FS Elkem 971U 30,01 Fluidifiant Premia 180 7,07 Eau 100,00 Exemple 6 : performances des betons selon l'invention Les performances des betons selon l'invention sont evaluees sur les points qui suivent.
- Resistance a la compression. Celle-ci est mesuree en fabriquant des eprouvettes cylindriques de diametre 70, 110 ou 160 mm et d'elancement 2, en rectifiant celles-ci selon la norme NF P18-406, puis en les mettant sous charge jusqu'a la rupture. En ce qui concerne la mise en charge, le protocole consiste a entourer chaque echantillon de deux ou trois epaisseurs de ruban de cellophane, a le centrer sur le plateau inferieur d'une presse au moyen d'un gabarit de centrage (machine d'essais mecaniques de capacite 3000 kN asservie en force, conforme aux normes NF P18-411 et 412), a configurer un asservissement en force de I MPa/s, a effectuer la mise en charge jusqu'a la rupture selon la norme NF P18-406 et a relever la valeur de la charge a la rupture. Par Ia suite on en deduit la valeur de la resistance en divisant la force par la section de 1'eprouvette.
- Retrait. Celui-ci est mesur6 sur des eprouvettes fabriquees confonnement a la norme NF P 196-1 en utilisant des moules prismatiques de dimensions 4x4x16 ou 7x7x28 ou lOX10x40 (en cm). Un sechage uniforme est assure en disposant les eprouvettes horizontalement sur deux supports ayant un contact lineique avec les eprouvettes. Des plots de mesures conformes a la norme NF P 15-433 sont ancres dans chaque eprouvette. Les eprouvettes sont demoulees, puis des mesures sont effectuees a I'aide d'un retractometre (initialement puis a chaque echeance choisie). Pendant toute la duree de 1'experimentation, le local dans lequel les eprouvettes sont conservees est maintenu a une temperature de 20 C 2 C et a une humidite relative de 50 % f 5%.

- Durabilite (mesure de porosite a 1'eau et de permeabilite au gaz). Celle-ci est evaluee selon le test de I'AFGC ou Association Franqaise de Genie Civil (voir Document Scientifique et Technique, 2004 : Conception des betons pour une duree de vie donnee des ouvrages ))).
Ces performances sont parfois comparees dans la suite a celles d'un beton B25 classique (temoin), de composition suivante :
Granulats Cassis 10-20 655,00 kg/m3 Granulats Cassis 6-10 339,00 kg/m3 Sable Honfleur 0-4 847,00 kg/m3 Ciment SPLC CEMI 52.5 257,00 kg/m3 Filler MEAC BL 200 95,00 kg/m3 Adjuvant chrysoplast 209 0,77 kg/m3 Eau 164,00 kg/m3 Il importe de noter que le beton choisi comme temoin presente des perfonnances exceptionnellement elevees au regard du standard B25. Aussi, un beton qui presente des performances legerement inferieures a celles de ce temoin peut tout de meme etre juge entierement satisfaisant.
Le resultat des mesures de resistance a la compression est reporte dans le tableau I ci-dessous : il montre en particulier que de nombreuses formulations parmi celles de 1'exemple 5 permettent d'obtenir une resistance a la compression superieure ou egale a 4 MPa a 16 h et superieure ou egale a 25 voire 30 MPa a 28 jours.

Tableau 1- resistance a la compression (en MPa) jusqu'a 28 jours Echeance : 16 h Echeance : 24 h Echeance : 28 j Temoin 10,3 15,2 43 CV1 (1) 3,83 6,00 34,37 CV2 (2) 6,03 36,75 CV3 (1) 3,79 CV5 (2) 4,1 39,03 CV6 (1) 5,61 8,13 FC I (1) 4,89 6,28 FC2 (2) 8,30 43,10 FC3 (2) 4,67 6,63 38,07 (1) : experience realisee sur une eprouvette de 70 mm de diametre, pour un facteur d'elancement de 2 ;
(2) : experience realisee sur une eprouvette de 110 mm de diametre, pour un facteur d'elancement de 2.

Le temoin est teste sur une eprouvette de 110 mm de diametre, pour un facteur d'elancement de 2.

Une autre experience distincte est effectuee sur un autre lot de ciment, pour suivre la 5 resistance a la compression de certains echantillons a plus long terme. Les resultats sont reportes dans le tableau 2, et indiquent que certaines formules acquierent sur 1a duree une resistance mecanique semblable a celle d'un beton B25 de tres bonne qualite, ou meme meilleure.

10 Tableau 2 - resistance a la compression (en MPa) jusqu'a une echeance de 4 mois I mois 2 mois 3 mois 4 mois Temoin 36,8 39,8 45,1 46,1 CV2 32 44,9 49 53,9 FC3 32 39,8 45,1 44,8 L'experience de comparaison du retrait entre un beton selon l'invention et un beton B25 temoin a donne lieu aux resultats qui sont rassembles a la figure 3. La formule CV2 (x) est caracterisee par un retrait moindre au-dela d'une quinzaine de jours en comparaison d'une 15 formule classique. Aussi, un beton de ce type semble adapte a des applications horizontales ou a des ouvrages massifs.
En ce qui conceme 1'etude de la durabilitd, les proprietes physiques des betons formules selon 1'invention sont plus favorables que celles d'un bdton B25 classique, du fait d'une moindre porosite a 1'eau (environ 10 %, respectivement 8 %, pour un beton de formule

20 CV2, contre environ 17 %, respectivement 14 %, pour un beton B25 classique, un jour, respectivement 28 jours, apres le gachage) et d'une moindre permeabilite au gaz (environ 5.10-16 m2 pour un beton de formule CV2 contre 1,1.10-15 mZ pour un beton B25 classique, 28 jours apres le gachage). Des essais de corrosion montrent egalement que le comportement est ameliore par rapport a un beton B25 normal.

Claims (72)

REVENDICATIONS :

1. Mélange comprenant en proportions massiques :
de 0,4 à 4 % de matériaux de classe granulométrique ultrafine, constituée de particules de D90 inférieur à 1 nm et/ou de surface spécifique BET supérieure à 6 m2/g;
de 1 à 6 % de ciment Portland;
- de 8 à 25 % de matériaux de classe granulométrique fine, constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 1 nrn et 100 inn et de surface spécifique BET inférieure à 5 m2/g, différents du ciment;
- de 25 à 50 % de matériaux de classe granulométrique moyenne, constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 100 nrn et 5 mm; et de 25 à 55 % de matériaux de classe granulométrique supérieure, constituée de particules dont le D10 est supérieur à 5 mm.

2. Mélange selon la revendication 1, comprenant de 0,8 à 1,7 % de matériaux de classe granulométrique ultrafine.

3. Mélange selon la revendication 1 ou 2, comprenant de 2 à 5% de ciment Portland.

4. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant de 12 à
21 % de matériaux de classe granulométrique fine.

5. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant de 30 à
42 % de matériaux de classe granulométrique moyenne.

6. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant de 35 à
47 % de matériaux de classe granulométrique supérieure.

7. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la classe granulométrique ultrafine est constituée de matériaux choisis parmi le groupe composé des fumées de silice, des poudres calcaires, des silices précipitées, des carbonates précipités, des silices pyrogénées, des pouzzolanes naturelles, des pierres ponces, des cendres volantes broyées, des broyats de liant hydraulique silicique hydraté ou carbonaté, et des mélanges ou co-broyages de ceux-ci, sous forme sèche ou de suspension aqueuse.

8. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel un ensemble de ciment Portland et de matériaux de classe granulométrique fine est composé :
- d'une première sous-classe granulométrique, constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 1 et 10 µm; et - d'une seconde sous-classe granulométrique, constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 10 et 100 µm; et dans lequel la première sous-classe granulométrique comprend du ciment Portland.

9. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel un ensemble de ciment Portland et de matériaux de classe granulométrique fine est constitué de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 1 et 20 µm.

10. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la classe granulométrique fine comprend un ou plusieurs matériaux choisis parmi les cendres volantes, les pouzzolanes, les poudres calcaires, les poudres siliceuses, la chaux, le sulfate de calcium, les laitiers.

11. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel :
la classe granulométrique moyenne comprend au moins du sable, du sablon ou un mélange de ceux-ci; et la classe granulométrique supérieure comprend au moins des granulats, des graviers, des cailloux et des gravillons, ou un mélange de ceux-ci.

12. Pré-mélange liant comprenant :
du ciment Portland;
une classe granulométrique fine constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 1 µm et 100 µm et de surface spécifique BET inférieure à 5 m2/g, différents du ciment; et une classe granulométrique ultrafine constituée de particules de D90 inférieur à 1 µm, et/ou de surface spécifique BET supérieure à 6 m2/g;
dans lequel la proportion massique de ciment Portland dans le pré-mélange est inférieure à 50 %.

13. Pré-mélange liant selon la revendication 12, dans lequel la proportion massique de ciment Portland dans le pré-mélange est de 5 à 35 %.

14. Pré-mélange liant selon la revendication 12 ou 13, dans lequel la proportion massique de la classe granulométrique ultrafine dans le pré-mélange est de 2 à
20 %.

15. Pré-mélange liant selon la revendication 14, dans lequel la proportion massique de la classe granulométrique ultrafine dans le pré-mélange est de 5 à
10 %.

16. Pré-mélange liant selon la revendication 12 ou 15, comprenant en proportions massiques :
de 5 à 35 % de ciment Portland ;
de 60 à 90 % de matériaux de la classe granulométrique fine; et de 2 à 20 % de matériaux de la classe granulométrique ultrafine.

17. Pré-mélange liant selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, comprenant de 10 à 25% de ciment Portland.

18. Pré-mélange liant selon la revendication 16 ou 17, comprenant de 65 à
85 %
de matériaux de la classe granulométrique fine.

19. Pré-mélange liant selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, comprenant de 5 à 10 % de matériaux de la classe granulométrique ultrafine.

20. Pré-mélange liant selon l'une quelconque des revendications 12 à 19, dans lequel la classe granulométrique ultrafine est constituée de matériaux choisis parmi le groupe composé des fumées de silice, des poudres calcaires, des silices précipitées, des carbonates précipités, des silices pyrogénées, des pouzzolanes naturelles, des pierres ponces, des cendres volantes broyées, des broyats de liant hydraulique silicique hydraté ou carbonaté, et des mélanges ou co-broyages de ceux-ci, sous forme sèche ou de suspension aqueuse.

21. Pré-mélange liant selon l'une quelconque des revendications 12 à 20, dans lequel l'ensemble ciment Portland et de matériaux de classe granulométrique fine est composé : - d'une première sous-classe granulométrique, constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 1 et 10 µm; et - d'une seconde sous-classe granulométrique, constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 10 et 100 µm; et dans lequel la première sous-classe granulométrique comprend du ciment Portland.

22. Pré-mélange liant selon l'une quelconque des revendications 12 à 21, dans lequel l'ensemble ciment Portland et de matériaux de classe granulométrique fine est constitué de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 1 et 20 µm.

23. Pré-mélange liant selon l'une quelconque des revendications 12 à 22, dans lequel la classe granulométrique fine comprend un ou plusieurs matériaux choisis parmi les cendres volantes, les pouzzolanes, les poudres calcaires, les poudres siliceuses, la chaux, le sulfate de calcium, les laitiers.

24. Pré-mélange liant selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, comprenant de 0,05 à 3 % d'agent fluidifiant, pourcentage exprimé en rapport massique d'extrait sec de l'agent fluidifiant sur la masse de pré-mélange liant.

25. Mélange comprenant : - un pré-mélange liant selon l'une quelconque des revendications 12 à 24; - la classe granulométrique moyenne; et - la classe granulométrique supérieure.

26. Mélange selon la revendication 25, comprenant, en proportions massiques :
de 10 à 35 % de pré-mélange liant ;
de 25 à 50 % de matériaux de la classe granulométrique moyenne ; et de 25 à 55 % de matériaux de la classe granulométrique supérieure.

27. Mélange selon la revendication 25 ou 26, comprenant de 15 à 25 % de pré-mélange liant.

28. Mélange selon l'une quelconque des revendications 25 à 27, comprenant de 30 à 42 % de matériaux de la classe granulométrique moyenne.

29. Mélange selon l'une quelconque des revendications 25 à 28, comprenant de 35 à 47 % de matériaux de la classe granulométrique supérieure.

30. Mélange selon l'une quelconque des revendications 25 à 29, dans lequel le coefficient d'espacement du squelette par le liant est de 0,5 à 1,3.

31. Composition de béton humide, comprenant :
- un mélange selon l'une quelconque des revendications 25 à 30, gâché
avec - de l'eau.

32. Composition de béton humide comprenant :
- de 10 à 100 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique ultrafine, constituée de particules de D90 inférieur à 1 µm et/ou de surface spécifique BET supérieure à 6 m2/g;
de 25 à 150 kg/m3 de ciment Portland;
de 200 à 600 kg/m3 de matériaux de classe granulométrique fine, constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 1 µm et 100 µm et de surface spécifique BET inférieure à 5 m2/g, différents du ciment;
de 600 à 1200 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique moyenne, constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 100 µm et 5 mm;
de 600 à 1300 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique supérieure, constituée de particules dont le D10 est supérieur à 5 mm;
et éventuellement, un agent fluidifiant.

33. La composition selon la revendication 32, comprenant de 20 à 40 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique ultrafine.

34. La composition selon la revendication 32 ou 33, comprenant de 50 à 120 kg/m3 de ciment Portland.

35. La composition selon l'une quelconque des revendications 32 à 34, comprenant de 60 à 105 kg/m3 de ciment Portland.

36. La composition selon l'une quelconque des revendications 32 à 35, comprenant de 300 à 500 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique fine.

37. La composition selon l'une quelconque des revendications 32 à 36, comprenant de 700 à 1000 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique moyenne.

38. La composition selon l'une quelconque des revendications 32 à 37, comprenant de 800 à 1100 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique supérieure.

39. Composition de béton humide selon l'une quelconque des revendications 31 à
38, caractérisée en ce que la composition a un rapport E/C, où E désigne la quantité
d'eau et C la quantité de ciment Portland, est compris entre 1 et 2,5.

40. Composition de béton humide selon l'une quelconque des revendications 31 à
39, caractérisée en ce que la composition a un le rapport E/L, où E désigne la quantité
d'eau et L la quantité de matériaux de l'ensemble (ciment Portland et classe granulométrique fine), est compris entre 0,1 et 0,45.

41. Composition de béton humide selon l'une quelconque des revendications 31 à
40, comprenant de 60 à 180 l/m3 d'eau.

42. Composition de béton humide selon l'une quelconque des revendications 31 à
41, qui est un béton autoplaçant.

43. Composition de béton comprenant moins de 150 kg/m3 de ciment Portland et présentant une résistance à la compression supérieure ou égale à 4 MPa 16 h après gâchage et supérieure ou égale à 30 MPa 28 jours après gâchage.

44. Objet en béton durci de la composition selon l'une quelconque des revendications 31 à 44.

45. Objet en béton durci, comprenant :
- de 10 à 100 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique ultrafine, constituée de particules de D90 inférieur à 1 µn et/ou de surface spécifique BET supérieure à 6 m2/g;
- des hydrates de ciment Portland en une quantité correspondant à une quantité de ciment Portland de 25 à 150 kg/m3;
- de 200 à 600 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique fine, constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 1 µm et 100 µm et de surface spécifique BET inférieure à 5 m2/g, différents du ciment;
- de 600 à 1200 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique moyenne, constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 100 µm et 5 mm;
- de 600 à 1300 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique supérieure, constituée de particules dont le D10 est supérieur à 5 mm.

46. Objet en béton durci selon la revendication 45, comprenant de 20 à 40 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique ultrafine.

47. Objet en béton durci selon la revendication 45 ou 46, comprenant des hydrates de ciment Portland en une quantité correspondant à une quantité de ciment Portland de 50 à 120 kg/cm3.

48. Objet en béton durci selon l'une quelconque des revendications 45 à 47, comprenant des hydrates de ciment Portland en une quantité correspondant à une quantité de ciment Portland de 60 à 105 kg/m3.

49. Objet en béton durci selon l'une quelconque des revendications 45 à 48, comprenant de 300 à 500 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique fine.

50. Objet en béton durci selon l'une quelconque des revendications 45 à 49, comprenant de 700 à 1000 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique moyenne.

51. Objet en béton durci selon l'une quelconque des revendications 45 à 50, comprenant de 800 à 1100 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique supérieure.

52. Objet en béton durci selon l'une quelconque des revendications 45 à 51, dans lequel le coefficient d'espacement du squelette par le liant défini selon l'une quelconque des revendications 12 à 24, est de 0,5 à 1,3.

53. Objet en béton durci selon la revendication 52, caractérisé en ce que le coefficient d'espacement du squelette par le liant est de 0,7 à 1,0.

54. Objet en béton durci selon l'une quelconque des revendications 44 à 53, présentant un retrait à 80 jours inférieur à 400 µm/m.

55. Objet en béton durci selon la revendication 54, présentant un retrait à
80 jours inférieur à 200 µm/m.

56. Procédé de préparation d'une composition de béton humide comprenant une étape de :
- gâchage d'un mélange tel que défini selon l'une quelconque des revendications 25 à 30, avec de l'eau.

57. Procédé de préparation d'une composition de béton humide comprenant une étape de :
- gâchage d'un pré-mélange liant tel que défini dans l'une des revendications 25 à 30 avec des matériaux de classe granulométrique moyenne constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 100 µm et 5 mm, des matériaux de classe granulométrique supérieure constituée de particules dont le D10 est supérieur à 5 mm et de l'eau.

58. Procédé de préparation d'une composition de béton humide selon la revendication 56 ou 57, dans lequel la quantité de ciment Portland utilisée est inférieure à 150 kg/m3.

59. Procédé de préparation d'une composition de béton humide selon la revendication 58, dans lequel la quantité de ciment Portland utilisée est inférieure à
120 kg/m3.

60. Procédé de préparation d'une composition de béton humide selon la revendication 56 ou 59, dans lequel la quantité de ciment Portland utilisée est comprise entre 60 et 105 kg/m3.

61. Procédé de préparation d'une composition de béton humide comprenant une étape de gâchage de :
- de 10 à 100 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique ultrafine, constituée de particules de D90 inférieur à 1 µm et/ou de surface spécifique BET supérieure à 6 m2/g;

- de 25 à 150 kg/m3 de ciment Portland;
- de 200 à 600 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique fine, constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 1 1.1m et 100 µm et de surface spécifique BET inférieure à 5 m2/g, différents du ciment;
- de 600 à 1200 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique moyenne, constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 100 µm et 5 mm;
- de 600 à 1300 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique supérieure, constituée de particules dont le D10 est supérieur à 5 mm;
et - éventuellement, au moins un agent fluidifiant, un accélérateur, un agent entraîneur d'air, un agent viscosant, un retardateur ou un mélange de ceux-ci, avec - de l'eau.

62. Procédé de préparation d'une composition de béton humide selon la revendication 61, comprenant de 20 à 40 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique ultrafine.

63. Procédé de préparation d'une composition de béton humide selon la revendication 61 ou 62, comprenant de 50 à 120 kg/m3 de ciment Portland.

64. Procédé de préparation d'une composition de béton humide selon l'une quelconque des revendications 61 à 63, comprenant de 60 à 105 kg/m3 de ciment Portland.

65. Procédé de préparation d'une composition de béton humide selon l'une quelconque des revendications 61 à 64, comprenant de 300 à 500 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique fine, constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 1 µm et 100 µm et de surface spécifique BET inférieure à 5 m2/g, différents du ciment.

66. Procédé de préparation d'une composition de béton humide selon l'une quelconque des revendications 61 à 65, comprenant de 700 à 1000 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique moyenne, constituée de particules dont le D10 et le D90 sont compris entre 100 µm et 5 mm.

67. Procédé de préparation d'une composition de béton humide selon l'une quelconque des revendications 61 à 66, comprenant de 800 à 1100 kg/m3 de matériaux de la classe granulométrique supérieure, constituée de particules dont le D10 est supérieur à 5 mm.

68. Procédé de préparation d'une composition de béton humide selon l'une quelconque des revendications 56 à 67, dans lequel le gâchage est effectué à
un rapport E/C, où E désigne la quantité d'eau et C la quantité de ciment Portland, compris entre 1 et 2,5.

69. Procédé de préparation d'une composition de béton humide selon l'une quelconque des revendications 56 à 68, dans lequel le gâchage est effectué à
un rapport E/L compris entre 0,1 et 0,45, où E désigne la quantité d'eau et L la quantité
de matériaux d'un ensemble du ciment Portland et de matériaux de classe granulométrique fine.

70. Procédé de préparation d'une composition de béton humide selon l'une quelconque des revendications 56 à 69, dans lequel la quantité d'eau utilisée est de 60 à 180 l/m3.

71. Procédé de préparation d'un béton humide coulé, comprenant une étape de coulage d'une composition de béton humide selon l'une quelconque des revendications 31 à 42.

72. Procédé de fabrication d'un objet en béton, comprenant une étape de durcissement d'une composition de béton humide selon l'une quelconque des revendications 31 à 42.