| Titre : | Etude des performances des bétons de poudres réactives fibrés |
| Auteurs : | mounira Chadli, Auteur ; Mekki Mellas, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | جامعة محمد خيضر بسكرة الجزائر, 2019 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Béton de poudre réactive,Compression,Traction,Module d’élasticité,Déformabilité,Retrait,Gonflement,Durabilité. |
| Résumé : |
Les bétons de poudres réactives (BPR) constituent une nouvelle famille de matériaux de construction dont la production est similaire à celle des bétons ordinaires. Le BPR est un matériau cimentaire à matrice à ultra haute performance. Le BPR est caractérisé par une forte teneur en fumée de silice et par un très faible rapport eau/ciment, c’est un matériau dont les plus gros granulats, en l’occurrence du sable, ont une dimension maximale d’environ 600μm. Pour le fabriquer on utilise des matériaux tels que : du ciment portland, du sable, de la fumée de silice, un super plastifiant et de l’eau, on utilise également des fibres d’acier et du quartz broyé pour améliorer certaines caractéristiques de ce béton telles que la résistance et la ductilité. Il nécessite un étuvage de 48h à une température moyenne de 90°C, ce traitement offre de plus quelques avantages comme le quasi disparition du retrait de dessiccation. Ce béton permet d’atteindre des résistances de 180 MPa en compression, de 7à12 MPa en traction directe et d’obtenir des caractéristiques de durabilité, bien supérieures à celles des bétons classiques, il faut noter que la résistance en traction de ce matériau est la propriété la plus intéressante car elle a un caractère de fiabilité indéniable.
Le présent travail de recherche consiste à la mise au point et l'étude des propriétés physico-mécaniques, élastiques et de la durabilité d'un béton de poudre réactive fibré (BPRF) à partir de matériaux existant sur le marché algérien. Trois additions minérales : laitier granulé, poudre de quartz et fumée de silice sont incorporées dans le ciment avec trois pourcentages (15%, 23% et 25%) en plus d'utiliser des valeurs différentes de fraction volumique de fibres d'acier (1%, 1.5%, 2% et 2,5%). Les résultats montrent que l'incorporation de 2,5% de fibres métalliques dans la formulation du béton de poudre réactive donne une résistance à la compression élevée de 175 MPa à 12 mois. La relation entre la valeur relative et les déformations élasto-instantanées longitudinales du béton de poudre réactive pulvérulent à une caractéristique linéaire dans toutes les gammes de contraintes relatives, de sorte que le module d'élasticité développé pour un béton de poudre réactive renforcé est supérieur à celui de béton non fibré. La présence d'ajouts minéraux améliore la durabilité des bétons par rapport à celle non adjuventé par des ajouts minéraux. |
| Sommaire : |
Remerciements i
Résumé ii Abstract iii الملخص iv Table des matières v Liste des figures x Liste des tableaux xv Liste des abréviations xvii Introduction générale 1 Première partie : Synthèse bibliographique Chapitre I : Généralités sur les bétons à ultra haute performance I.1 Introduction 6 I.2 Définition 6 I.3 Historique sur Les bétons 7 I.3.1 Bétons Ordinaires 7 I.3.2 Bétons à ultra hautes performances 8 I .4 Les constituants du BPRF 11 I .4.1 Le ciment 11 I .4.2 Granulats 11 I .4.2.1 Sable fin 11 I .4.3 Additions 11 I .4.3.1 La fumée de silice 11 I .4.3.1.1 Effet de la fumée de silice 11 a. Mode d’action 14 a.1 Réaction pouzzolanique 11 a.2 Effet d’optimisation de l’empilement granulaire 15 b. Avantages de la fumée de silice 11 b.1 Performance à l’état frais 11 b.2 Performances à l’état durci 16 I .4.3.2 Le laitier broyé 11 a. Les facteurs d’activation 11 I .4.3.2.1 Effet de laitier broyé 11 v Table des matières I .4.3.3 Le quartz broyé 11 I .4.4 Les super-plastifiants 11 I .4.4.1 Influence du dosage en super plastifiant 11 I .4.5 Fibres 11 I .4.6 Rapport Eau/Liant 11 I.5 Propriétés Constructives Des BPR 11 I.5.1 Résistance à la compression 11 I.5.1.1 Influence du rapport E/C 11 I.5.1.2 Influence de la teneur en fibres 11 I.5.1.3 Impact d’un traitement thermique sur la résistance en compression 11 I.5.2 Comportement en traction 11 I.5.3 Résistance en flexion 11 I.5.4 Rigidité 11 I.5.5 Le retrait 11 I.5.5.1 Comportement du béton vis-à-vis du retrait 11 I.5.5.1.1 Définition 11 Le retrait de séchage 13 Le retrait plastique 13 Le retrait endogène 13 Le retrait thermique 11 Le retrait de carbonatation 11 I.5.5.2 Paramètres influençant le retrait 14 I.5.5.2.1 Influence du rapport E/C 11 I.5.5.2.2 Influence de la fumée de silice et des adjuvants 11 I.5.6 La déformabilité 11 I.5.6.1Définition 11 I.6 Principe de formulation 11 I.6.1 Introduction 11 I.6.2 Méthode proposé par BONNEAU 11 I.6.3 Méthode empirique de formulation 11 I.6.4 Exemple de formulation 11 I.6.4.1 En laboratoire 11 I.8 Conclusion 11 vi Table des matières Chapitre II : Durabilité et microstructure d’un béton à poudre réactive II.1 Durabilité 11 II.1.1 Introduction 11 II.1.2Les indicateurs de durabilité 11 II.1.2.1 La porosité 11 II.1.2.2 La perméabilité aux gaz 13 II.1.2.3 La carbonatation d’un béton 11 II.1.2.3.1 Les paramètres influents du phénomène de carbonatation 11 II.1.2.3.1.1L’environnement 11 II.1.2.3.1.1Les paramètres propres aux bétons 11 II.2 La microstructure 11 II.2.1 Introduction 11 II.2.2 Diffraction rayon X (DRX) 11 II.2.2.1 Définition 11 II.2.2.2 Le diffractomètre 11 II.2.2.4 Description de l’essai 11 II.2.3 L’analyse thermogravimétrique (ATG) 11 II.2.3.1 Définition 11 II.2.3.5 Courbe thermogravimétrique (ATG) 11 II.2.4 Microscope électronique à balayage (MEB) 14 II.2.4.1 Historique 14 II.2.4.3 Principe du MEB 11 II.3 Conclusion 11 Deuxième partie : Etude expérimentale Chapitre III. Matériaux et procédures expérimentales III.1 Introduction 11 III.2 Caractéristiques et sélection des matériaux utilisés 11 III.2.1 Ciment (C) 11 III.2.2 Additions 11 vii Table des matières III.2.2.1 La fumée de silice (FS) 11 III.2.2.2Le quartz broyé (QB) 11 III.2.2.3Le laitier broyé (LB) 11 III.2.3 Granulats 13 III.2.4L’eau 34 III.2.5Adjuvant 34 III.2.6 Les fibres 31 III.3 Mise au point des formulations 31 III.4 fabrication, mise en place et traitement thermique des BPRF 31 III.4.1Séquence de malaxage 31 III.4.2Coulage et vibration 31 III.4.3 Détermination de la maniabilité 31 III.4.6Mode de conservation 31 III.4.7 Traitement thermique 31 III.5Programme des essais 31 III.5.1Essai de traction par flexion 3 points 31 III.5.2Essai de compression 33 III.5.3 Essai de retrait et de gonflement 31 III.5.4Essai de capacité d’absorption d’eau 11 III.5.5 Essai de déformabilités et module d’élasticité 11 III.5.6 La résistance à l’attaque agressive 11 III.5.7 L’analyse aux rayons X 11 III.5.7.1 Préparation de l’échantillon 11 III.5.7.2 Analyse par diffraction des rayons X 11 III.6 Conclusions 11 Chapitre IV : Présentation Et Discussion Des Résultats IV.1 Introduction 13 IV.2 Caractéristiques instantanées à l’état durci 13 IV.2.1 L’effet de traitement thermique sur les propriétés mécaniques 11 IV.2.1.1 : La résistance à la compression 141 IV.2.1.2 : La résistance à la traction par flexion 141 viii Table des matières III.2.2 L’étude des propriétés mécaniques de différentes formulations des BPRF à l’air libre et dans l’eau 141 IV.2.2.1 La résistance à la compression 141 IV.2.2.2 La résistance à la traction par flexion 141 IV.2.3 L’étude des propriétés mécaniques de différentes formulations des BPR sans et avec fibre métallique 141 IV.2.3.1 La résistance à la compression 141 L’effet des fibres sur la résistance mécanique après 12 mois 141 IV.2.3.2 La résistance à la traction par flexion 143 IV.3Effet du quartz broyé 114 IV.4Effet des fibres métalliques 111 IV.5Effet des traitements thermiques 111 IV.6Etude de la durabilité du béton à poudre réactive fibré 111 IV.6.1Absorption d’eau par immersion 111 IV.6.2 Le Retrait à l’air 111 IV.6.3La variation de la masse dans l’air 111 IV.6.4Gonflement à l’eau 111 IV.6.5 La variation de la masse dans l’eau 111 IV.6.6Déformabilité 111 IV.6.7 Attaques chimiques et sulfatiques 114 IV.6.8 Analyse aux rayons X 111 IV.9 Conclusions 113 Conclusion générale et perspective 114 Références bibliographiques 111 Annexe 143 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0964 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable |
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