| Titre : | Analyse expérimentale du comportement des bétons à hautes performances légers(BHPL) |
| Auteurs : | sabah Ben massaoud, Auteur ; Bouzidi mezghiche, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Khider, 2018 |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
L’utilisation de béton à haute performance (BHP) a permis d’élargir le domaine d’emploi des bétons. Grace à la porosité limitée, la grande durabilité, les qualités rhéologiques et ses propriétés mécaniques remarquables, son emploi se développe fortement, de nombreuses années de recherche ont été nécessaires pour produire ce type de béton spécial.
Ce travail a pour objectif de réaliser un BHP léger avec des matériaux disponibles sur le marché Algérien L’étude expérimentale a porté sur la compatibilité ciment/superplastifiant, l’effet du rapport E/C (0.25, 0.30, 0.35, 0.5), l’effet du remplacement d’une partie du ciment par la fumée de silice (8%), l’effet du remplacement combiné d’une partie du ciment par la fumée de silice (8%) et la pouzzolane naturelle (10%, 15%, 25%) ainsi que l’effet de types des granulats sur les propriétés du béton frais et durci en utilisant la méthode de formulation de l’université de Sherbrooke qui est facile à réaliser et donne de bons résultats. Les résultats obtenus permettent de conclure qu’il est possible de fabriquer un BHP léger dans notre pays en utilisant les matériaux existants sur le marché Algériens, ce BHP léger a des bonnes propriétés ph |
| Sommaire : |
Table des matières…………………………………………………………………...................1
Liste des figures……………………………………………………………………..................6 Liste des tableaux…………………………………………………………………....................8 Liste des photos………………………………………………………………………………...9 Liste des abréviations…………………………………………………………………………10 INTRODUCTION GÉNÉRALE…………………………………………………………...11 1 /- Problématique…………………………………………………………………………….11 2 /- Objectifs visés par le sujet……………………………………………………………......13 3/- Méthodologie de travail………………………………………………………………..….14 CHAPITRE I : SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE CONSTITUANTS DES BHPL I.1. Introduction…………………………………………………………………………….....16 I.2. I.2. L’histoire de l’utilisation du béton léger ………………………………………….…17 I.2.1. I.3.1. Recherche générale sur Béton à haute performance léger …...............................18 I.3.1.1 Martinez Morales (1982) …………………………………………………………….18 I.3.1.2. Shideler (1957) ……………………………………………………………………....20 I.3.1.3. Zhang et Gjørv (1993) …………………………………………………....................20 I.3.1.4 Burg, Cichanski et Hoff (1998) …………………………………………………..…..20 I.3.1.5. Nilsen et Aïtcen (1992) ……………………………………………………………....21 I.3.1.6. Zhang et Gjørv (1991) .................................................................................................21 I.3.1.7. Mircea, Ioani, Filip et Pepenar (1994) ……………………………………………….21 I.3.1.8. Reichard (1967) ……………………………………………………...........................22 I.3.2. Performance du béton léger dans les membres prestés ………………………………..22 I.3.2.1. Construction légère et construction de ponts agrégés en Europe…………………....22 I.3.2.1.1. Mays et Barnes (1991) ……………………………………………………………..23 I.3.2.1.2. Laamanen (1993) ……………………………………………………………..…....23 I.3.2.1.3. Melby, Jordet et Hansvold (1993) …………………………………………......…..23 TABLE DES MATIÈRES 2 I.3.2.1.4. Sandvik (1993) …………………………………………………………………….24 I.3.3. Performance légère des ponts en béton aux États-Unis………………………………..24 I.3.3.1. Hanson ……………………………………………………………………………….24 I.3.3.2. Jennings et Brewer, Département des Transports de la Floride (FDOT, 1964)……...25 I.3.3.3. Murillo, Thomas et Smith (1994)………………………………………………….…25 I.3.3.4. Vaysburd (1996) ………………………………………………………………….…26 I.4. Béton à haute performance léger………………………………………………………....26 I.5. Constituants des Béton à haute performance léger……………………………………….27 I.5.1. Granulats fins………………………………………………………………………...…27 I.5.2. Liants …………………………………………..............................................................27 I.5.3. Ajouts cimentaires……………………………………………………………………..28 I.5.4. Granulat léger………………………………………………………………………….28 I.5.4.1. Structure interne des granulats légers…………………………………………….….29 I.5.4.2. Granulats légers pour bétons de structure…………………………………………...30 I.5.4.3. Procédés de fabrication des granulats légers………………………………………...30 I.5.4.3.1. Granulats légers naturels………………………………………………………..….30 I.5.4.3.2. Granulats légers artificiels……………………………………………………...…..32 I.5.4.3.2.1. Expansion des granulats légers………………………………………...…………33 a) Description du phénomène……………………………………………………………..….33 I.5.4.4. Composition chimique et minéralogique…………………………………………..…35 I.5.4.5. Porosité et absorption des grains……………………………………………………..36 I.5.4.6. Propriétés mécaniques……………………………………………………………..…38 I.5.4.7. Morphologie et texture de la surface…………….......................................................39 I.5.4.8. Agrégats légers des déchets……………………………………………………...…..40 I.5.4.9. L’influence de l’utilisation des granulats légers sur l’environnement……………..…43 I.6. Conclusion………………………………………………………………………………..44 CHAPITRE II : SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE PROPRIETES DES BETONS A HAUTES PERFORMANCES LEGERS II.1. Introduction………………………………………………………………………….….45 II.2. Propriétés des bétons à hautes performances légers…………………….………………46 II.2.1. Zone de transition interfaciale (ITZ)…………………………………………..……...46 II.2.2. Microstructure de la matrice de ciment…………………………………………..…...47 II.2.3. Influence de la taille des granulats…………………………………………………….48 II.2.4. Influence de la proportion volumique des granulats…………………………..……....49 TABLE DES MATIÈRES 3 II.2.5. Maniabilité et murissement des bétons légers…………………………………...…...49 II.2.6. Masse volumique des bétons légers……………………………………………….….50 II.2.7. Cure interne………………………………………………………………………..….51 II.2.8. Résistance à la compression……………………..………………….……….………..53 II.2.9. Module de rupture……………………………………………………...………….….56 II.2.10. Module élastique…………………………………………………….…………...….56 II.2.11. Adhérence……………………………………………………………………..…….57 II.2.12. Retrait et fluage…………………………………………………………………...…57 II.2.13. Courbe contrainte /déformation…………………………………………….…….…58 II.2.14. Résistance à la fatigue…………………………………………………………..…..58 II.2.12. Caractéristiques thermiques ………………………………......................................58 II.2.15. Durabilité………………………………………………………………………..….59 II.3. Utilisation des BHP légers…………………………………………………………..….61 II.4. Constructions en bétons à hautes performances légers………………………………….62 II.4.1. La Banque d'Amérique, Charlotte, N.-C……………………………………..……….62 II.4.2. Plateforme pétrolière Hibernia, 1998………………………………………………….62 II.4.3. Pont flottant Pountons…………………………………………………………………63 II.4. Conclusion………………………………………… ……………………………………63 CHAPITRE III : CARACTÉRISTIQUES DES MATÉRIAUX UTILISÉS ET COMPATIBILITÉ CIMENT/SUPERPLASTIFIANT III.1. Introduction III.2. Caractéristiques des matériaux utilisés…………...........................................................65 III.2.1. Sélection des matériaux ………………………………………………….……….....65 III.2.1.1. Ciment……………………………………………………………..........................65 A/- Analyse chimique et minéralogique……………………………………………………...65 B /- Propriétés physiques……………………………………………………………………..66 III.2.1.2. Sable………………………………………………………………………..............66 A/- Analyse granulométrique…………………………………………………………………66 B /- Propriétés physiques……………………………………………………………………..67 III.2.1.3. Laitier cristallisée…………………………………………………………..………67 A/- Analyse chimique…………………………………………………………...……………68 B/- Analyse granulométrique…………………………………………………………………68 C /- Propriétés physiques……………………………………………………………………..69 III.2.1.4. Pouzzolane naturelle……………………………………..………………...………69 TABLE DES MATIÈRES 4 A/- Analyse chimique…………………………………………………..…………………….70 B/- Analyse granulométrique…………………………………………………………………70 C /- Propriétés physiques……………………………………………………………………..70 III.2.1.5. Eau de gâchage……………………………………………………….…… ……....71 III.2.1.6. Superplastifiant…………………………………………………………………..…71 III.2.1.7. Fumée de silice …………………………………………………..............................72 III.2.1.8. Pouzzolane naturelle ………………………………………………….………..…..72 III.2.1.8.1. Propriétés physiques…………………………………………………..………….73 III.3. Compatibilité ciment/superplastifiant …………………………....................................73 III.3.1. Méthode du cône Marsh……………………………………………………….…….73 III.3.2. Compatibilité ciment/superplastifiant ………………………….................................74 III.3.3. Présentation de l’essai……………………………………………………………..…75 III.3.4. Résultats obtenus …………………………………………………………………....76 III.3.5. Commentaire…………………………………………………………………….…...77 III.3.6. Besoin de prévisibilité et de robustesse…………………………................................77 III.3.7. Influence de la séquence d’introduction du superplastifiant…………………….....…77 III.4. Conclusion ………………………………………………………………………….….78 CHAPITRE IV : FORMULATION ET CARACTÉRISATION PHYSICOMECANIQUE DES BHPL IV.1. Introduction.…………………………………………………………..…….................80 IV.2. La formulation du béton………………………………………………………………..81 IV.3. Préparation des granulats légers……………………………………….……………….82 IV.4. Masse volumique du béton léger…………………………………………….…………84 IV.5. Confection et cure des éprouvettes ………………………………………………….....84 IV.6. Caractérisation du béton frais et durci………………………………………………....85 IV.6.1. Caractérisation du béton frais ………………………………………………………..85 IV.6.1.1. La maniabilité……………………………………………………………................85 IV.6.1.1.1. Résultats obtenus …………………………………………………......................86 IV.6.1.1.2. Commentaire …………………………………………………………….............87 IV.6.1.2. Étude de la maniabilité du béton en fonction du temps…………….........................87 IV.6.1.2.1. Commentaire ……………………………………………………..........................88 IV.6.2. Caractérisation du béton durci ……………………………………………………….89 IV.6.2.1. Étude des propriétés mécaniques du béton ………………………………………...89 TABLE DES MATIÈRES 5 IV.6.2.1.1. Résistance à la compression……………………………………………...………89 IV.6.2.1.1.1. Commentaire …………………………………………………………………...95 IV.6.2.1.2. Résistance à la flexion………………………………………………………......102 IV.6.2.1.2.1. Commentaire …………………………………………………………………104 IV.7. Conclusion …………………………………………………………………………....105 A/- Pour le béton frais…………………………………………………………………….....105 B/- Pour le béton durci………………………………………………………………………105 CHAPITRE V : DURABILITÉ, DEFORMABILITÉ ET MODULE DE YOUNG DES BHPL V.1. Introduction……………………………………………………………………….… 107 V.6.2.2. Absorption d’eau massique par immersion………………………………………..107 V.6.2.2.1. Commentaire.…………………………… …………………...............................109 V.6.2.3. Le coefficient de ramollissement………………………………………………….110 V.6.2.3.1. Commentaire ……………………………………………………………………111 V.6.2.4. Déformabilité et module d’élasticité………..……..................................................111 V.6.2.4.1. Commentaire ………………………………………………………………….....118 V.7. Conclusion …………………………………………………………………………......119 CONCLUSION GÉNÉRALE………………………………………………………..........121 RECOMMANDATIONS…………………………………………………………………..123 RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES…………………………………………………125 ANNEXES |
| Type de document : | Thése doctorat |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| th/0911 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Magazin |
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