Gas permeability and capillary porosity of self-compacting concrete: Fid-Bau Portal

Gas permeability and capillary porosity of self-compacting concrete

Boel, V. / Audenaert, K. / Schutter, G.

Abstract Self-compacting concrete (SCC) can be placed without any external compaction avoiding some health risks as well as environmental problems. In order to obtain its key properties, a large amount of fine particles and a new generation of superplasticizers can be used. Earlier research by means of mercury intrusion porosimetry, already pointed out an important difference in pore structure between SCC and traditional concrete (TC). Since the transport properties of concrete are strongly depending on its pore structure, the question rises to what extent the gas permeability of SCC gets affected by the change in mixture design. In this paper the gas permeability of 16 mixtures SCC and 4 mixtures TC are being evaluated with special attention to the difference between SCC and TC, and the influence of the following parameters: water/cement ratio, powder content, type of filler, fineness of the filler, type of aggregate and cement/powder ratio. It was concluded that the gas permeability of SCC is about 5 times lower than the gas permeability of TC. The parameter with the largest impact on the gas permeability seems to be the water content and secondly the powder content. The capillary porosity has been estimated and a rather good correlation has been found with the gas permeability.

Résumé Le béton auto-plaçant (SCC) peut être coulé sans besoin de tassement externe. En tant que tels il est possible d’éviter des risques pour la santé aussi bien que des problèmes d’environnement. Pourqu’on puisse obtenir les propriétés principales du béton auto-plaçant, on ajoute une grande quantité de particules fines et du superplastifiant. Au moyen de la porosimétrie au mercure, on a déjà constaté qu’il y a une différence importante concernant la structure poreuse entre le béton auto-plaçant et le béton traditionnel (TC). Les phénomènes de transport dépendent largement de la structure poreuse du béton. Il est donc intéressant d’étudier dans quelle ampleur la perméabilité au gaz sera influencé par le changement de la composition. Vingt gâchées de béton ont été préparées, représentant quatre bétons traditionnels et seize bétons auto-plaçants. Les essais ont été realisés afin d’étudier l’influence de quelques paramètres : le rapport eau/ciment (W/C), le rapport ciment/poudre (C/P), le type de filler (filler calcaire où cendres volantes), le type d’agrégats, le type de ciment et la quantité de poudre. Aussi la différence entre le béton traditionnel et le béton auto-plaçant est étudiée. On peut conclure que la permeabilité au gaz est plus ou moins 5 fois plus bas pour le SCC que pour le TC. Le paramètre le plus important semble être la quantité d’eau et deuxièmement la quantité de poudre. La porosité capillaire a été estimée et on a pû trouver une corrélation plutôt bonne avec la perméabilité au gaz.