| Titre : | Effet des ajouts minéraux sur la durabilité des briques de terre comprimée |
| Auteurs : | warda Izemmouren, Auteur ; Abdelhamid Guettala, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Khider, 2016 |
| Note générale : | Brique de terre comprimée; pouzzolane naturelle ; poudre de verre ; résistance; durabilité; cure par vapeur. |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
L'utilisation des ajouts minéraux avec la chaux dans la stabilisation des briques de terre comprimée (BTC) amène à l'amélioration de leurs propriétés mécaniques et de leur durabilité vis-à-vis de l'eau, qui reste un problème majeur menaçant les constructions en terre. Dans ce contexte, il semblerait avantageux d'utiliser la pouzzolane naturelle et la poudre de verre comme ajout avec la chaux pour stabiliser les (BTC). Cela permet non seulement de valoriser la pouzzolane naturelle et de consommer le déchet de verre mis en décharge, mais également de diminuer un dégagement de gaz à effet de serre.
L'objectif principal de ce travail est d’étudier l'effet de l’utilisation des ajouts minéraux, notamment la pouzzolane naturelle et la poudre de verre sur les propriétés mécaniques et la durabilité des (BTC). Dans ce cadre, on a utilisé deux types de sols, trois teneurs en chaux (6, 8 et 10 %) du poids du mélange sec, quatre teneurs en ajouts minéraux (10, 20, 30 et 40) du poids de la chaux. Les échantillons ont été soumis aux essais des résistances mécaniques de traction et de résistances en compression sèche et humide et aussi aux essais de la durabilité : absorption totale et capillaire, séchage/ mouillage, gonflement et abrasion. Les résultats obtenus ont montré que, l'addition de 30 % de la pouzzolane naturelle et poudre de verre améliorent les performances mécaniques et la durabilité des (BTC) stabilisées par la chaux. Cette étude a montré aussi que, la cure par vapeur des briques stabilisées par la chaux et la pouzzolane à 75°C pendant 24 heures accélère la cure et donne des résistances mécaniques et durabilité considérablement plus fortes par rapport aux (BTC) curées à 28 jours en atmosphère humide. abstract. The use of mineral additives with lime in the stabilization of compressed earth bricks (CEB) improves their mechanical properties and durability against water, which remains a major problem threatening the earthen structures. In this context, it would seem advantageous to use natural pozzolana and glass powder with lime as addition to stabilize the (CEB). This not only valorization natural pozzolana and consume the waste glass sent to landfill, but also decrease a clearance of greenhouse gases. The main objective of this work was to study the effect of the use of mineral additives, including natural pozzolana and glass powder on the mechanical properties and durability of the BTC. In this context, we used two types of soil, three levels of lime (6, 8 and 10 %) of the weight of the dry mixture, four levels of mineral additives (10, 20, 30 and 40) of the weight of the lime. The samples have been submitted to testing the mechanical tensile strength as well as dry and wet compression strength and also to the testing of durability : total and capillary absorption, drying / wetting, swelling and abrasion. The results showed that the addition of 30 % natural pozzolana and glass powder improves the mechanical performance and durability of the (CEB) stabilized with lime. This study also showed that brick steam curing stabilized with lime and pozzolana at 75 ° C for 24 hours accelerates the curing and gives considerably higher mechanical strength compared to (CEB) cures to 28 days in a humid atmosphere |
| Sommaire : |
Remerciements................................................................................................................. i
Résumé............................................................................................................................. ii ???? ?................................................................................................................................ iii Abstract............................................................................................................................ iv Table des matières........................................................................................................... v Liste des figures................................................................................................................ x Liste des tableaux........................................................................................................... xv Liste des abréviations...................................................................................................... xvii INTRODUCTION GENERALE.................................................................................... 1 PREMIÈRE PARTIE : CHAPITRE 1 : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE 1.1 Introduction.............................................................................................................. 6 1.2 Techniques d'utilisation de la terre en construction................................................ 6 1.3 Blocs de terre comprimée (BTC)............................................................................. 7 1.3.1 Les utilisations des BTC.............................................................................. 7 1.3.2 Exemples de constructions modernes en BTC............................................ 8 1.3.3 Avantages des BTC..................................................................................... 10 1.4 La terre comme matériau de construction............................................................... 11 1.4.1 Généralités sur les argiles et les minéraux argileux..................................... 11 1.4.2 Les argiles.................................................................................................... 11 1.4.3 Structure des minéraux argileux.................................................................. 11 1.4.4 Types et classification des argiles................................................................ 12 1.5 Les propriétés du matériau terre en construction..................................................... 15 1.5.1 Texture ........................................................................................................ 15 1.5.2 Plasticité....................................................................................................... 16 vi 1.5.3 Matière organique........................................................................................ 16 1.5.4 Sulfates......................................................................................................... 17 1.6 Stabilisation............................................................................................................. 17 1.6.1 Stabilisation mécanique............................................................................... 17 1.6.2 Stabilisation physique.................................................................................. 19 1.6.3 Stabilisation chimique.................................................................................. 20 1.7 Stabilisation des sols par l'ajout de chaux................................................................ 21 1.7.1 Processus physico-chimiques des réactions chaux-sol argileux ................. 22 1.7.1.1 Hydratation et ionisation............................................................... 22 1.7.1.2 Echange cationique....................................................................... 22 1.7.1.3 Floculation et agglomération........................................................ 23 1.7.1.4 Réaction pouzzolanique................................................................ 24 1.7.1.5 Carbonatation (formation de la calcite)........................................ 25 1.7.2 Modification des propriétés des sols traités à la chaux................................ 25 1.7.2.1 Evolution de la consistance du sol................................................ 25 1.7.2.2 L’optimum Proctor....................................................................... 27 1.7.3 L'influence de l'ajout de chaux sur les propriétés mécaniques du matériau Stabilisé........................................................................................................ 27 1.7.4 L'influence de l'ajout de chaux sur la durabilité des briques de terres comprimée.................................................................................................... 32 1.8 Les ajouts minéraux................................................................................................. 34 1.8.1 Pouzzolane naturelle.................................................................................... 35 1.8.1.1 Généralités.................................................................................... 35 1.8.1.2 Caractéristiques chimiques et minéralogiques ............................. 35 1.8.1.3 Activité pouzzolanique................................................................. 37 1.8.1.4 Utilisation...................................................................................... 38 1.8.2 Laitier de haut fourneau.............................................................................. 38 1.8.2.1 Généralités.................................................................................... 38 1.8.2.2 Production du laitier granulé........................................................ 38 1.8.2.3 Caractéristiques chimiques et minéralogiques............................. 39 1.8.2.4 Réactivité hydraulique du laitier.................................................. 40 1.8.2.5 Hydratation du laitier.................................................................... 41 1.8.2.6 Activation du laitier...................................................................... 42 vii 1.8.2.7 Utilisation...................................................................................... 42 1.8.3 Poudre de verre............................................................................................ 42 1.8.3.1 Généralités ................................................................................. 42 1.8.3.2 Structure et composition.............................................................. 42 1.8.3.3 Réaction pouzzolanique................................................................ 43 1.8.3.4 Utilisation...................................................................................... 43 1.9 Effet des ajouts minéraux sur les propretés du sol.................................................... 44 1.9.1 Pouzzolane naturelle.................................................................................... 44 1.9.2 Laitier de haut fourneau..................................................................... 47 1.10 Effet des ajouts minéraux sur la résistance mécanique et durabilité des BTC...... 48 1.11 Conclusion............................................................................................................. 51 DEUXIÈME PARTIE : ÉTUDE EXPÉRIMENTALE CHAPITRE 2 : MATERIAUX ET METHODES EXPERIMENTALES 2.1 Introduction ............................................................................................................. 54 2.2 Matériaux utilisés..................................................................................................... 54 2.2.1 Sols............................................................................................................... 54 2.2.1.1 Origine des sols........................................................................... 54 2.2.1.2 Caractéristiques physiques des sols.............................................. 54 2.2.1.3 Analyse chimique et minéralogique des sols................................ 56 2.2.1.4 Matière organique......................................................................... 59 2.2.1.5 Analyse physico-chimique............................................................ 59 2.2.2 Sable concassé.............................................................................................. 60 2.2.3 La chaux........................................................................................................ 61 2.2.4 Pouzzolane naturelle..................................................................................... 61 2.2.5 Laitier............................................................................................................ 62 2.2.6 Poudre de verre............................................................................................. 65 2.2.5 L'eau.............................................................................................................. 66 2.3 Préparation des briques............................................................................................ 66 2.3.1 Matériels spécifiques.................................................................................... 66 2.3.2 Composition des mélanges........................................................................... 67 2.3.3 Malaxage des mélanges................................................................................ 70 viii 2.3.4 Optimisation de la teneur en eau................................................................... 70 2.3.5 Compactage des mélanges............................................................................ 71 2.4 Mode de cure........................................................................................................... 71 2.4.1 Cure au laboratoire........................................................................................ 72 2.4.2 Cure par vapeur............................................................................................. 72 2.5 Résistances mécaniques........................................................................................... 72 2.5.1 Résistance à la traction simple...................................................................... 72 2.5.2 Résistance à la compression sèche................................................................ 73 2.5.3 Résistance à la compression humide............................................................ 74 2.6 Essai de la durabilité................................................................................................ 74 2.6.1 Essai d'absorption capillaire......................................................................... 74 2.6.2 Absorption totale.......................................................................................... 75 2.6.3 Résistance à l'abrasion.................................................................................. 76 2.6.4 Gonflement................................................................................................... 76 2.6.5 Séchage/mouillage........................................................................................ 77 2.7 Conclusion............................................................................................................... 78 CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSION 3.1 Introduction.............................................................................................................. 80 3.2 Effet du dosage d'ajout minéral sur les résistances mécaniques 80 3.2.1 Pouzzolane naturelle..................................................................................... 82 3.2.1.1 Résistance à la compression sèche................................................. 82 3.2.1.2 Résistance à la compression humide............................................. 85 3.2.1.3 Coefficient de résistance à l'eau..................................................... 87 3.2.1.4 Résistance à la traction sèche......................................................... 89 3.2.2 Poudre de verre............................................................................................. 91 3.2.2.1 Résistance à la compression sèche................................................. 91 3.2.2.2 Résistance à la compression humide............................................. 91 3.2.2.3 Coefficient de résistance à l'eau..................................................... 94 3.2.2.4 Résistance à la traction sèche......................................................... 96 3.2.3 Laitier granulé............................................................................................... 98 3.2.3.1 Résistance à la compression sèche................................................. 98 3.2.3.2 Résistance à la compression humide............................................. 100 ix 3.2.3.3 Coefficient de résistance à l'eau..................................................... 100 3.2.3.4 Résistance à la traction sèche......................................................... 103 3.3 Effet du dosage des ajouts dans le temps sur les résistances mécaniques et la durabilité................................................................................................................... 105 3.3.1 Résistances mécaniques................................................................................ 105 3.3.1.1 Résistance à la compression sèche................................................. 105 3.3.1.2 Résistance à la compression humide............................................. 107 3.3.1.2 Résistance à la traction sèche......................................................... 109 3.3.2 Durabilité...................................................................................................... 111 3.3.2.1 Absorption totale............................................................................ 111 3.3.2.2 Absorption capillaire...................................................................... 113 3.3.2.3 Séchage/mouillage......................................................................... 115 3.3.2.2 Gonflement.................................................................................... 118 3.3.2.3 Résistance à l'abrasion................................................................... 120 3.4..... Influence du mode de cure sur les résistances mécaniques et la durabilité des BTC........................................................................................................................ 122 3.4.1 Influence de la période de cure à la vapeur sur les résistances mécaniques. 122 3.4.2 Influence des méthodes de cure sur les résistances mécaniques.................. 124 3.4.3 Influence de la teneur en pouzzolane naturelle............................................. 125 3.4.3.1 Résistance à la compression sèche................................................. 125 3.4.3.2 Résistance à la compression humide............................................. 126 3.4.3.3 Coefficient de résistance à l'eau..................................................... 127 3.4.3.4 Résistance à la traction sèche......................................................... 128 3.4.3.5 Absorption capillaire...................................................................... 129 3.4.3.6 Absorption totale............................................................................ 130 3.4.3.7 Séchage/mouillage......................................................................... 131 3.4.3.8 Résistance à l'abrasion................................................................... 132 3.5 Conclusion............................................................................................................... 133 Conclusion Générale........................................................................................................ 137 Perspectives..................................................................................................................... 142 Références bibilographiques………………………………………………………….. 152 Liste des publications et communications issues de la thèse........................................ 154 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0744 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses |
Erreur sur le template
