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Analyse des propriétés physiques et mécaniques du mortier à base de sable mixte (sable de dune et sable concassé)
(Université de M'sila, 2016-11-23) MAZA, MEKKI
Les gisements calcaires exploités par les centrales de concassages concentrées au Nord du payé génèrent des quantités importantes de résidus inférieurs à 3mm non exploités qui constituent à la fois une gêne environnementale et une perte de matière première et occupent des aires de stockage importantes. Le premier objectif de ce travail expérimental porte essentiellement sur l'utilisation de ces résidus comme composant du mortier et du béton en substituant une partie de sable de dune dans le but d'améliore les propriétés rhéologiques, physiques et mécaniques du mortier et du béton, de diminuer le coût de réalisation des constructions et de préserver les aires de stockages et contribuer à lutter contre la pollution de l'environnement. L'addition du sable concassé au sable de dune nous a permis d'obtenir un sable mixte normalisé de meilleures caractéristiques (granulométrie, module de finesse, masse volumique apparente, masse spécifique, porosité, absorption d’eau). Cette investigation nous a permis aussi d’analyser les propriétés du mortier (béton) frais et durci et à révélée une amélioration notable des propriétés rhéologiques du mortier (béton) frais et propriétés mécaniques du mortier (béton) durcis, l’augmentation du pourcentage de sable concassé a engendré un besoin en eau plus important qui a un effet néfaste sur la résistance mécanique alors l’incorporation de 1% de MEDAFLOW 30 (un réducteur d’eau a permis de maintenir la quantité d’eau réduite. L'ajout de 40% à 50% de sable concassé a donné lieu à une augmentation de la résistance mécanique du mortier et du béton.
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Effet de la granulométrie (grosseur et fraction granulaire) des granulats concassés sur les caractéristiques du béton
(Université de M'sila, 2016-11-24) ZITOUNI, Salim
Aujourd’hui le béton est le matériau de construction le plus utilisé dans le monde. Il est bien connu que formuler un béton est avant tout un problème de compacité. Les granulats constituent le squelette granulaire et garantissent la résistance mécanique du béton. Les deux types de gros granulats utilisés présentent une morphologie différente en termes d’aspect de surface (rugueuse et lisse), de forme (anguleuse et arrondie) et de taille (grosseur). Les granulats représentent 60 à 80 % du volume total du béton. La compacité maximale (porosité minimale) du squelette granulaire joue donc un rôle «clé» sur les propriétés du béton, à l’état frais notamment sur l’ouvrabilité comme à l’état durci particulièrement sur les résistances mécaniques. L’objectif de cette étude est de formuler et caractériser des bétons confectionnés à partir d’un mélange de différentes fractions granulaires de gros granulats naturels (concassés et roulés) de façon à minimiser la porosité. Pour cela, deux types de granulats ont été utilisés : granulats concassés de fractions granulaires 3/8, 8/16 et 16/25 mm et granulats roulés de fraction granulaire 3/8, 8/16 et 16/25 mm. Deux séries d’essais ont été choisis et préparés pour mesurer la compacité des différents mélanges à base de granulats concassés. Le premier type des essais préliminaires (Série A) a été réalisé en préparant 09 combinaisons pour le mélange granulaire binaire de fraction 3/8 et 8/16 mm et 36 combinaisons pour le mélange granulaire ternaire de fraction 3/8, 8/16 et 16/25 mm en vue de déterminer l'optimum des mélanges granulaires binaire et ternaire de gros granulats concassés qui offrent les plus grandes compacités (faibles porosités). Les deux mélanges granulaires optimaux obtenus durant la première phase des essais préliminaires se composent de 40% de fraction (3/8 mm) et 60 % de fraction (8/16 mm) pour le mélange granulaire binaire et de 20% de fraction (3/8 mm), 40% de fraction (8/16 mm) et 40% de fraction (16/25 mm) pour le mélange granulaire ternaire. Ces deux mélanges optimaux de gros granulats concassés ont donnés une porosité minimale et une compacité maximale. Le deuxième type des essais principaux (Série B) a été préparé en mélangeant des gros granulats concassés et roulés de différentes fractions granulaires (3/8, 8/16 et 16/25 mm) pour les mélanges granulaires mixtes de fraction binaire et ternaire. Le mélange granulaire mixte pour le mélange binaire a été préparé avec deux fractions (3/8 et 8/16 mm) de gros granulats concassés et une seule fraction de 3/8 mm de gros granulats roulés. Ce mélange granulaire mixte de fraction binaire consiste à substitué les gros granulats concassés de fraction (3/8 mm) par les gros granulats roulés de fraction (3/8 mm) à différents pourcentages (0%, 8%, 16%, 20%, 24% et 40%) en fixant constant le pourcentage de la fraction granulaire 8/16 mm pour les gros granulats concassés à 60% pour tous les mélanges granulaires mixtes (mélanges binaires) préparés. Un autre mélange granulaire mixte de fraction ternaire (05 combinaisons) a été préparé avec trois fractions granulaires (3/8, 8/16 et 16/25 mm) pour les deux gros granulats concassés et roulés utilisés. Cette étude expérimentale nous a permis de montrer l'influence des caractéristiques physico-chimiques des gros agrégats naturels sur le comportement mécanique du béton. La substitution de la fraction granulaire des gros granulats concassés par la fraction granulaire de gros granulats roulés 3/8 mm pour le mélange binaire et 3/8, 8/16 mm pour le mélange ternaire permet d’améliorer nettement les caractéristiques physique (réduction d’eau de gâchage et du rapport E/C) et mécanique (réponse mécanique) du béton préparé. L’incorporation de 1,5% d’adjuvant chimique (Medaflow 30) améliore nettement l’ouvrabilité du béton frais et la résistance mécanique du béton à l’état durci pour les deux mélanges granulaires mixtes de fraction binaire et ternaire testés.
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Étude de l’endurance des matériaux composites sous l’effet de changement des températures dans les conditions extrêmes. (Cas : Performances des matériaux pouzzolaniques).
(Université de M'sila, 2016-12-14) SILINE, Mohammed
Le processus de fabrication du ciment constitue l’une des sources d’émission de CO2 les plus importantes au monde avec des émissions s’élevant à 1T/T ciment. La libération du COR2R par le ciment a lieu à deux niveaux : lors de la combustion d’énergies fossiles liée à la production de clinker et lors de la réaction chimique permettant de convertir le calcaire en oxyde de calcium et dioxyde de carbone. Afin de minimiser le taux d’émissions issues de la production de ciment, il convient donc de s’intéresser plus particulièrement à la production du clinker lui-même. Pour cette raison, l’une des solutions proposées consiste à faire substituer une partie de clinker par un matériau, qui peut être inerte, comme le calcaire, ou actif comme le laitier, la fumée de silice et les pouzzolanes. On propose dans ce travail d’utiliser une argile abondante dans la région de M’sila en tant qu’ajout au clinker afin d’élaborer une nouvelle pouzzolane artificielle d’une part et limiter le dégagement de CO2 en réduisant les quantités de clinker utilisé d’autre part. L’activation de l’argile a été faite selon un procédé thermique. L’évolution de la micro structure de l’argile a été suivie à travers plusieurs techniques, telles que DSC, ATG et IRTF. Nous avons trouvé que le traitement thermique pour cette argile, qui aboutit à une activation optimale caractérisée par une déshydroxylation maximale et une décarbonatation minimale, a été à 700 °C pendant 5 heures. La valorisation de l’argile calcinée dans le ciment en tant qu’ajout pouzzolanique, nous a poussés à chercher son taux optimal de substitution. A travers une compagne expérimentale appropriée, nous avons pu déduire que le pourcentage d’incorporation qui assure l’amélioration des caractéristiques physiques et mécaniques de ciment est de 10%. Le ciment obtenu, ayant comme ajout 10% d’argile calcinée à 700 °C pendant 5h, a été utilisé pour la formulation d’un béton fluide. Ce dernier a subi un protocole expérimental qui a abouti à des résultats encourageants. Les matériaux ont été soumis également à des conditions de températures extrêmes, à savoir des cycles thermiques sous hautes températures et des cycles de gel dégel, dont les résultats ont contribué à l’éclaircissement du comportement de ces matériaux pouzzolaniques sous l’effet de la température
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Optimisation des ajouts à base d’argiles vaseuses et leurs effets sur les propriétés des matériaux cimentaires
(Université de M'sila, 2016-12-14) CHIKOUCHE, Mohamed Aziz
L’environnement est en constante dégradation. Les usines de ciment engloutissent chaque jour des hectares de terre d’argile ou de calcaire. En parallèle les déchets prennent de plus en plus d’ampleur. La boue issue du dragage des barrages ne cessent d’envaser et réduire la capacité des retenues comme le barrage K’sob. Après une étude chimique et minéralogique, la boue a révélée la présence de kaolinite, d’illite et des proportions non négligeables d’alumine et d’oxyde de calcium. Cette première constatation, incite l’incorporation de ce déchet à côté du clinker, pour la production de ciment. Cette incorporation n’est pas immédiate. Un protocole de traitement thermique est appliqué à la boue afin d’améliorer l’activité chimique de la silice et l’alumine, engendrant l’augmentation du pouvoir pouzzolanique des ajouts. Des mélanges initiaux ont été élaborés pour choisir la meilleure proportion. Après ce choix du mélange optimal grâce à la résistance caractéristique, les ciments composés ont passés des séries typiques de caractérisation : comme la chaleur d’hydratation, le temps de prise sans oublier l’étude chimique. La portlandite produite et l’activité pouzzolanique des nouveaux ajouts ont été étudiés afin d’apprécier leurs pouzzolanicités. Toutes ces étapes sont rédigées dans cette thèse en quatre chapitres. Le premier étant une présentation du barrage K’sob, le deuxième chapitre est un exposé sur les ciments, ajouts et argiles. Le troisième chapitre traite quelques caractéristiques des ciments. Dans le quatrième chapitre, une analyse de différentes séries de test passés par les ciments composés. A la fin une conclusion est formulée avec les principaux résultats.
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EVALUATION DE LA DURABILITE DU BETON PAR ESSAIS DE PERMEABILITE A L’EAU SOUS CONDITIONS CLIMATIQUES ET CHIMIQUES PREJUDICIABLES
(Université de M'sila, 2017) AMRIOU, Abderrachid
La durabilité peut être évaluée par la perméabilité qui est fonction de la facilité avec laquelle les fluides (eau ou gaz) peuvent pénétrer et déplacer à travers le béton. Dans la première partie de ce travail, nous présentons l’étude des effets climatiques préjudiciables caractérisés par l’élévation de température pendant la saison de l’été et de l’humidité du climat sur la perméabilité à l’eau du béton. Ensuite, l’influence des effets précédents sur la porosité accessible à l’eau et sur la résistance à la compression du béton. Ainsi, on présente l’effet de la porosité et la résistance à la compression sur la perméabilité à l’eau du béton. L’étude expérimentale a été réalisée sur des échantillons de béton avec un rapport E/C variable afin d’obtenir un béton ferme et un béton très plastique. Une partie des échantillons a subi une cure standard à l’eau, alors qu’une seconde partie a été conservée à l’air libre. La deuxième partie de ce travail consiste à l’étude de l’influence des conditions chimiques sur la perméabilité à l’eau du béton. L’étude expérimentale comporte des échantillons de béton conservés dans l’acide sulfurique, le sulfate de magnésium et le sulfate d’ammonium. Les résultats obtenus seront comparés avec ceux d’un béton qui a subi une cure standard à l’eau. Afin d’évaluer le coefficient de perméabilité à l’eau du béton, nous proposons dans cette thèse une nouvelle méthode expérimentale basée sur l’écoulement latéral de l’eau à travers une éprouvette cylindrique creuse. À travers cette étude expérimentale, nous avons abouti à une relation qui relie le rapport E/C et le mode de conservation à la perméabilité à l’eau du béton. Ensuite, une relation entre la perméabilité à l’eau et la porosité accessible à l’eau du béton d’une part et d’autre part entre cette perméabilité et la résistance à la compression du béton. Une conservation du béton dans un acide ou un sulfate peut ralentir à court terme la pénétration des fluides par la précipitation du gypse à travers la surface des échantillons, mais à long terme la réaction de ce gypse avec les hydrates du ciment peut conduire à la formation de composés nocifs pour le béton.
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Effet de la nature des granulats sur les propriétés physico-mécaniques et durabilité d’un béton à haute performance
(Université de M'sila, 2017-04-26) TEBBAL, Nadia
L’objectif principal de ce travail est de développer l’effet de la nature des granulats sur les propriétés physico-mécaniques et la durabilité du béton à haute performance. Les bétons sont confectionnés à partir de mélanges comportant des teneurs variables en fumée de silice, poudre de marbre et laitier granulé et un super plastifiant. Les ajouts cimentaires sont introduits en substituant une part de ciment, avec un rapport Eau /Liant constant (0.30) et un affaissement variant dans l’intervalle et 14 cm). Les BHP testés sont soumis à des milieux agressifs variables (eau sulfatée, solution Nacl et solution de MgSO ). Dans cette investigation, deux sables ont été utilisés: un sable de dune (SD) et un sable concassé (SC) avec des proportions différentes. Les effets de la distribution de la qualité et la taille des grains de granulats fins naturels sur les propriétés physiques du sable binaire (module de finesse, densités absolue et apparente, de la porosité, la distribution de taille des particules et l'absorption d'eau) sont étudiées. Les propriétés des bétons frais et durci ont été également analysées. Les résultats obtenus ont montré que le comportement physico – mécanique du BHP dépend de la nature et de la distribution granulométrique du sable étudié et de type d’ajouts cimentaire. Cette étude montre aussi, que le bon comportement des bétons aux milieux agressifs est obtenu avec du sable binaire (sable de dune et sable concassé). L'augmentation de la quantité d'eau du mélange généré par l'addition de déchets de carrière a été modifié par l'ajout d'un super plastifiant ou adjuvant réducteur d'eau (Medaplast SP 40) ce qui a conduit à l'amélioration des propriétés physiques et mécaniques du béton. Le remplacement de (5% de fumée silice +10 % de laitier granulé ou 5% de fumée silice +10 % marbre) au ciment donne une bonne résistance mécanique et physique au BHP. L’analyse par diffraction de rayons X des bétons avec et sans ajouts hydraté pendant 365 jours dans les milieux est réalisée
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INFLUENCE DE LA CURE HUMIDE SUR LES CARACTERISTIQUES DU MORTIER ET BETON SOUS L’EFFET D’UN MILIEU AGRESSIF (CARBONATATION)
(Université de M'sila, 2017-11-17) Saida, BOUALLEG
La dégradation des constructions en béton résulte de la corrosion de son armature par suite de la carbonatation du béton et un autre agent agressive (ions de chlorure, pluie acide ….etc.). L’armature corrodée augmente de volume, le béton le recouvrant s’effrite et la construction se détruit. La conception d’un béton est extrêmement liée à l’environnement dans lequel le béton va être exposé durant la durée de vie d’un ouvrage, Le ciment est la principale source des impacts sur l’environnement de l’utilisation du matériau béton. Afin d’optimiser ce dernier d’un point de vue environnemental, il est nécessaire de réduire son dosage en ciment. Cela, peut être entrepris en remplaçant une partie du ciment par des additions minérales lors de sa fabrication. Ces travaux de thèse visent à étudier et mieux comprendre les phénomènes physico-chimiques impliqués dans le mélange hydraté (clinker + addition) au cours du processus de carbonatation naturelle pour caractériser des ciments avec des taux élevés de substitution par des additions, quantifier l’effet de la maturation initiale humide sur les différentes propriétés physico chimiques et mécaniques des matrices étudiées .Cette étude apporte un éclairage sur l’adéquation de la cure sur les performances à l’état durci des mortiers et bétons. Les paramètres de l’étude sont le type de ciment, la nature de l’addition minérale et le régime de cure. Les résultats obtenus montrent l’influence considérable de la cure sur les caractéristiques physiques, mécaniques et microstructurales des matrices cimentaires. Ainsi, une parfaite corrélation entre les différents paramètres étudiés est constatée.
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Contribution à l'étude des caractéristiques physiques et mécaniques et de la durabilité des ciments ternaires
(Université de M'sila, 2018-05-09) NOUI, Ammar
Dans l’industrie cimentaire, la recherche d’un liant moins coûteux en utilisant des déchets industriels et des ressources naturelles est devenue une inquiétude capitale pour pallier au déficit dans la fabrication du ciment Portland. Notre projet de recherche s’inscrit dans ce contexte, il a pour intérêt principale l’étude des effets du taux d’incorporation d’ajouts minéraux tels que : Pouzzolane (ajout actif), calcaire (ajout inerte) et le laitier des hauts fourneaux (ajout actif) avec différentes surfaces spécifiques sur les propriétés physico-mécaniques et la durabilité des éco-mortiers élaborés selon de différentes combinaisons (à base de ces ajouts). La partie expérimentale du présent travail de recherche consiste à caractériser les éléments de départ, à réaliser des essais sur ciments anhydres, sur pâtes de ciment à l’état durci et sur mortier normal. La microstructure est observée par microscopie électronique et par diffraction X. Les analyses thermiques gravimétriques(ATG) permettent de quantifier la Portlandite. Ces techniques sont aussi utilisées pour quantifier les dégradations dans les milieux agressifs (acide sulfurique H2So4- 3.5%- et acide chlorhydrique HCl – 1%-). Les résultats expérimentaux ont permis de mettre en évidence de hautes performances pour toutes les formulations étudiées avec des intérêts économiques et écologiques importantes. Sur le plan macroscopique, des rapports d’activité Pouzzolanique ont été déduits, l’activité de l’ajout laitier est supérieure à celle de la pouzzolane à toute âges (05% à 28 jours et 24% après 3ans) ; une corrélation linéaire a été obtenue entre le rapport d’activité Pouzzolanique des deux ajouts actifs et leurs rapports chimiques C/S. À travers les essais microscopiques, des corrélations linéaires, ont été obtenues entre les taux des ajouts actifs et: 1- La quantité de Portlandite (l’évolution du degré d’hydratation des pâtes de liants), 2- Le diamètre moyen des pores ; Ce qui confirme la pertinence de ces paramètres comme indicateurs de l’avancement des réactions d’hydratation. Ces évolutions correspondent à un gain important de grandeurs mécanique, mesurés à l’échelle macroscopique, au cours du temps, où l'on constate des réponses mécaniques en faveur de l’ajout laitier par rapport à la pouzzolane (RC28= 52,5 MPa et Rc1an = 80 MPa). Pour la durabilité des liants préparés, on note, tout au plus, une capacité de résistance plus élevée et une amélioration de la bonne tenue dans l’environnement d’agressions chimiques; ceci est attribuable à l’effet d’hydratation développé par les ajouts actifs.
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Formulation et caractérisation d’un béton autoplaҫant fibré à base de matériaux locaux exposé aux hautes températures.
(Université de M'sila, 2018-05-13) DJEBRI, Noura
Les bétons autoplaçants sont caractérisés par leur fluidité élevée de sorte qu'ils puissent être mis en application sans vibration. En effet, leur composition avec un volume de pâte supérieur à celui des bétons ordinaires augmente leur sensibilité à la fissuration. Pour améliorer quelques propriétés mécaniques des bétons autoplaçants, des fibres sont incorporées. Et en situation d’incendie, le béton autoplaçant peut présenter une instabilité thermique au-delà d’une certaine température. Le but de ce travail de recherche est d’étudier l’influence de l’introduction des fibres sur le comportement des bétons autoplaçants à l’état frais et à l’état durci et d’améliorer la compréhension du comportement de ces bétons sous des températures élevées du point de vue caractéristiques mécaniques. La résistance en compression, la résistance en traction par flexion, les pertes de poids, la porosité avant et après le chauffage sont analysées. Les résultats trouvés confirment qu’à haute température l’introduction des fibres mène à l’amélioration des propriétés mécaniques des bétons autoplaçants.
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Pathologie des constructions en béton, diagnostic et méthodes de réparations. Etude de cas de l’effet combiné de pré-fissuration/corrosion sur les propriétés mécaniques des poutres en béton armé
(Université de M'sila, 2018-06-27) SIAD, Ali
Dans le but d’étudier l’effet combiné de préfissuration/corrosion sur le comportement mécanique des poutres en béton armé, 15 poutres ont été initialement fissurées, puis corrodées sous champ électrique avec trois niveaux de corrosion, 5%, 10% et 15%. Les résultats ont montré que la formation des bouchons de corrosion limite l’effet des fissures sur le processus de corrosion pour un taux ≤ 5%. Cependant, avec l’augmentation de volume de rouille, la combinaison préfissuration/corrosion entraîne une dégradation plus importante des propriétés mécaniques des poutres préfissurées/corrodées par rapport aux poutres corrodées. En effet, pour un taux de corrosion de 15%, une diminution de 2,9%, 3,41%, et 12,36% a été remarquée respectivement, pour la charge ultime, la flèche ultime et la rigidité. Une autre étude sur la réparation et le renforcement des poutres préfissurées/corrodées par les matériaux composites à base des fibres de carbone a été réalisée (PRFC), les résultats montrent la fiabilité du renforcement par les PRFC vis-à-vis à la combinaison préfissuration/corrosion. Un gain de charge allant jusqu’à 71% a réussi à rendre aux éléments endommagés ses capacités initiales et même les dépasser. En revanche, la réparation a rendu les poutres plus rigides, une diminution significative de la flèche allant jusqu’à 84% a été remarquée.
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Modélisation des écoulements à travers la digue du barrage Ain Zada
(Université de M'sila, 2018-06-27) BELHADDAD, Hamza
Le barrage Ain Zada, situé dans la wilaya de Bordj Bou Arreridj, est construit en 1986 d’une capacité de 121,40 millions de m3 alimentant les villes de Sétif, de BBA, etc… en eau potable. Ce barrage se compose de recharge en enrochement compacté supportant un noyau en argile incliné. Les deux matériaux sont séparés par un filtre à deux zones et le talus amont du remblai est protégé contre le batillage par un rip-rap. Ce barrage possède un dispositif d’auscultation complet composé de piézomètres, de cellules de pressions interstitielles, de cellules de pressions pneumatiques, de pressions totales, des tassomètres, des séismographes et d’une station climatique dont les données sur plusieurs années ont été recueillies auprès de l’agence du barrage. L’analyse stochastique par l’analyse spectrale des données de pressions interstitielles met en évidence l’existence d’une forte tendance traduisant une évolution à long terme du signal ou bien des fluctuations de longues périodes traduisant une non stationnarité du processus. L’analyse ondelettes du niveau de la retenue (NR), de la pluie et des pressions interstitielles (PH) met en évidence l’absence de structure à court et moyen terme et l’existence de structures non-stationnaires à long terme. La multirésolution croisée par niveau d’échelle permet de quantifier plus précisément le degré de causalité de la relation NR-PH en fonction de l’échelle de décomposition, cette intercorrélation confirme la liaison entre le niveau de la retenue et les pressions interstitielles sur le long terme. La distribution est fractale et l’hétérogénéité est continue. Le spectre multifractal de la distribution des moments montre qu’il s’agit d’une hétérogénéité différente sur tout l’intervalle d’observation. Ce caractère multifractal explique que les variations des pressions interstitielles ne répondent pas aux mêmes mécanismes à court, moyen et long terme. L’analyse R/S (Rescaled Range Analysis) montre que les pressions interstitielles dans le noyau argileux sont non stationnaires et les valeurs passées et futures sont très liées. Le comportement mécanique de la digue du barrage Ain Zada par éléments finis à l’aide du logiciel Plaxis 2D montre que le barrage est stable pour les différentes situations de chargement durant la vie de l’ouvrage et les pressions interstitielles sont en parfaite adéquation avec les paliers de niveau de la retenue. يقع سد عين زادة بولاية برج بوعريريج، بني في عام 1986 بقدرة تصل إلى 121,40 مليون متر مكعب لتزويد كل من المدن سطيف و برج بوعريريج وما إلى ذلك بمياه الشرب. يتكون هذا السد من تعبئة الركام المضغوط الذي يدعم نواة الطين المائلة كل من المادتين يفصل بينها مرشح مكون من طبقتين ولحماية منحدر أعلى من السد ضد التيار عن طريق ساتر ريب راب. يحتوي هذا السد على جهاز فحص كامل يتكون من بئر، وخلايا الضغط المسامي، وخلايا الضغط الهوائية، والضغوط الكلية، جهاز قياس الرص، جهاز قياس الزلازل ومحطة مناخية و التي منها تم جمع البيانات على مدى عدة سنوات من وكالة السد. إن التحليل العشوائي من خلال التحليل الطيفي لبيانات الضغط المسامي تكشف عن وجود اتجاه قوي يعكس تطور طويل المد ى للإشارة أو تقلبات طويلة المد ى مما يعكس عدم استقرار العملية. يبين تحليل المويجات لمستوى الخزان (NR) المطر و الضغط المسامي (PH) عن غياب الهيكل القصير ومتوسط المد ى ووجود هياكل غير ثابتة على المدى الطويل. التحليل بطريقة multirésolution croisée حسب مستوى المقياس يجعل من الممكن تحديد درجة العلاقة السببية للعلاقة RN- PH كدالة لنطاق التحلل ويؤكد هذا الترابط العلاقة بين مستوى الخزان والضغوط المسامية على المدى الطويل. التوزع الكسيرية يبين عدم التجانس المستمر. يظهر الطيف المتعدد الكسيرية Le spectre multifractal لتوزيع العزم أنه مختلف عن كامل فترة المراقبة ويوضح هذا الطابع أن الاختلافات في الضغوط البينية لا تستجيب للآليات نفسها على المدى القصير والمتوسط والطويل. يظهر تحليل (Rescaled Range Analysis) أن الضغوط المسامية في نواة الطين هي غير ثابتة والقيم الماضية والمستقبلية ترتبط ارتباطا وثيقا. أثبت السلوك الميكانيكي بسد عين زادا من خلال عناصر محددة باستخدام برنامج بلاكسيس ببعدين أن السد مستقر في مختلف حالات التحميل خلال عمر الهيكل والضغوط المسامية تتماشى مع مستوى الخزان.
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Comportement de l'interface sol-structure sous chargements monotone et cyclique
(Université de M'sila, 2018-10-24) TALLAH, Naoui
Le présent travail à caractère expérimental et numérique a pour finalité d’étudier le comportement mécanique des interfaces sol-structure sous chargements monotone et cyclique. Nous présentons les résultats des essais de cisaillement direct sous chargements monotones et cyclique qui ont été réalisés à l'aide d'une boite de cisaillement direct modifiée. Ces essais ont été réalisés à chemin de contrainte normale constante sur un sable de dunes présentant deux états de compacités, l’une dense et l’autre lâche en contact avec une plaque métallique rigide présentant deux formes de rugosité, l’une lisse et l’autre rugueuse. Au cours de ces essais nous avons étudié dans le cas de chargement monotone, l'influence de certains paramètres : la densité du sol, la surface de l'interface, le niveau de confinement et le type de structure en contact avec l'interface. Dans le cas des essais cycliques nous avons étudié l’influence des principaux paramètres sur le comportement de l’interface, à savoir : la densité initiale du sable, la rugosité de l’interface, la forme et le niveau de cycles de chargement. Ces essais ont montré que le chargement cyclique induit un écrouissage cyclique. Les résultats de simulation des essais réalisés à l'aide de la version monotone du modèle Modjoin montrent que ce modèle qui comporte les principaux concepts utilisés dans la modélisation des sols, décrit bien l’écrouissage et l’évolution de la contrainte de cisaillement et du déplacement normal. Les résultats de la modélisation des essais monotones par éléments finis, en utilisant le logiciel PLAXIS montrent qu’il y a une description approximative de l’écrouissage et de l’évolution du déplacement normal, pour la modélisation des essais cycliques, les résultats des calculs obtenus s'accordent plus ou moins bien avec les résultats expérimentaux selon le modèle de comportement et le type de sollicitations considérés.
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Comportement d’une argile expansive fortement surconsolidée
(Université de M'sila, 2018-10-24) Mekki, Lakhdar
Les phénomènes climatiques naturels et l’activité humaine engendrent fréquemment des sinistres dans les massifs de sols fins caractérisés par une forte variation de volume dès que les conditions de leur équilibre sont modifiées. Pour limiter ce type de sinistre, il est nécessaire de mieux décrire le comportement des sols fins vis-à-vis des cycles de sécheresse-humidification. Cette thèse présente et analyse les résultats d’une étude expérimentale effectuée sur une argile expansive prélevée sur le site urbain de Sidi-Hadjrès (wilaya de M’sila, Algérie), où d’importants désordres apparaissent fréquemment dans les infrastructures routières, voiries et réseaux divers et autres constructions légères de faible hauteur. Cette étude vise à déterminer les paramètres physico-chimiques et mécaniques de cette argile naturelle expansive aux états intact et reconstitué par compactage aux optimums Proctor normal et modifié. Les résultats d’essais obtenus montrent que les valeurs des paramètres géotechniques déduits de ces essais dépendent de certains aspects expérimentaux tels que l'énergie de compactage, la durée de séchage, la déformabilité initiale et la saturation du sol. Cependant, on notera que, pour tous les niveaux de confinement considérés, le comportement de l’argile intacte et reconstituée par compactage est régi par les mêmes lois de compressibilité-consolidation, de retrait-gonflement et de cisaillement-rupture.
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Etude de l'influence de la nature des fillers sur les propriétés des bétons à base des matériaux locaux à l'état frais et à l'état durci et soumis aux hautes températures
(Université de M'sila, 2018-12-18) Belouadah, MESSAOUDA
Dans cette étude, nous avons tenté de déterminer la résistance du béton contenant la poudre de verre et la poudre de marbre par le remplacement partiel du ciment dans le béton. La substitution de ciment par ces additions minérales dans la gamme de 5% à 10%. Cette approche est basée sur les propriétés du matériau et son effet sur les propriétés physico mécanique du béton. Plusieurs paramètres sont considérés, à savoir: L'effet de filler, l'effet de l'adjuvant et le rapport E/C, pour aboutir à la confection d’un béton à base des matériaux locaux caractérisé par une bonne résistance, une porosité minimale et une durabilité acceptable. Une approche expérimentale pour l'étude l'influence de la nature des fillers sur le comportement thermomécanique du béton soumis à une température élevée ont été étudiés. Des bétons formulés avec deux additions minérales (poudre de verre et poudre de marbre) soumis à des cycles de chauffage/refroidissement à 200 °C, 400 °C et 600 °C avec une vitesse de montée en température de 10°C/min. Des mesures des propriétés physico- mécaniques ont été effectuées. L’évolution de la fissuration, des phases cristallines est suivie par diffraction X et la quantité de Portlandite (Ca(OH)2) formée après 180 jours a été déterminée de façon indirecte par analyses thermiques gravimétrique et différentielle (ATG et ATD). Les résultats expérimentaux montrent une corrélation entre l’évolution de la perte de masse et la différence de température au sein de l’élément chauffé. Ils révèlent l’existence de deux grandes zones de comportement des bétons situées avant et après 400°C. Dans la première zone, on note une évolution des résistances à la compression, tandis que dans la seconde on observe une baisse considérable des propriétés mécaniques. d'autres parts les résultats obtenues sont eu concordance avec des recherches antérieures
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Étude du comportement d’un béton compacté au rouleau armé de fibres.
(UNIVERSITE MOHAMED BOUDIAF - M’SILA, 2019) BENOUADAH, Abdelatif
Le présent travail vise à étudier le comportement d’un béton compacté au rouleau renforcé par des fibres polypropylènes. Le béton compacté au rouleau (BCR) est un matériau utilisé habituellement pour la construction des barrages et des pavages. Notre étude est centrée sur le béton compacté au rouleau destiné à la construction des pavages (routes, aire d’entreposage et aérodrome). La formulation et la confection des BCR sont donc effectuées suivant les recommandations routières. Afin de voir le comportement des fibres polypropylènes sur les BCR, six mélanges avec différentes quantités de fibres ont été préparés (0, 0.5, 1, 1.5, 2 et 2.5 kg/m3). Des séries de différents essais ont été entreprises pour comprendre le comportement des BCR vis-à-vis à l’addition des fibres. Les propriétés physiques, mécaniques et de durabilité ont été évaluées. Le programme expérimental nous a permis de tirer plusieurs conclusions sur le comportement des bétons renforcées par des fibres. La première série d’essais est consacrée aux propriétés physiques où on a remarqué que les BCR sont devenus plus légers au fur et à mesure que le dosage en fibres augmente, la maniabilité c’est vu affecté négativement par le renforcement des fibres. Pour le retrait, les résultats montrent clairement que les fibres améliorent nettement le comportement des BCR vis-à-vis au retrait. La deuxième série d’essais est consacrée aux performances mécaniques où on a conclu que les tractions par flexion et par fendage se sont améliorées par l’ajout de fibres, alors que la résistance à la compression a d’abord connu un palier favorable, mais à des quantités importantes de fibre, elle a clairement diminué. Finalement, les résultats des essais relatifs à la durabilité ont montré que le degré de pénétration et le coefficient de perméabilité ont baissé à des dosages de (0.5, 1 et 1.5 kg/m3) par rapport au mélange témoin (sans fibre), en revanche ces valeurs ont augmenté pour les mélanges avec 2 et 2.5 kg/m3 de fibres. Pour la durabilité des BCR exposés au milieu acide, le béton renforcé par des fibres polypropylènes a montré un comportement positif par rapport au BCR témoin.
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Étude du comportement d’un béton compacté au rouleau armé de fibres.
(Université de M'sila, 2019-07-24) BENOUADAH, Abdelatif
Le présent travail vise à étudier le comportement d’un béton compacté au rouleau renforcé par des fibres polypropylènes. Le béton compacté au rouleau (BCR) est un matériau utilisé habituellement pour la construction des barrages et des pavages. Notre étude est centrée sur le béton compacté au rouleau destiné à la construction des pavages (routes, aire d’entreposage et aérodrome). La formulation et la confection des BCR sont donc effectuées suivant les recommandations routières. Afin de voir le comportement des fibres polypropylènes sur les BCR, six mélanges avec différentes quantités de fibres ont été préparés (0, 0.5, 1, 1.5, 2 et 2.5 kg/m3). Des séries de différents essais ont été entreprises pour comprendre le comportement des BCR vis-à-vis à l’addition des fibres. Les propriétés physiques, mécaniques et de durabilité ont été évaluées. Le programme expérimental nous a permis de tirer plusieurs conclusions sur le comportement des bétons renforcées par des fibres. La première série d’essais est consacrée aux propriétés physiques où on a remarqué que les BCR sont devenus plus légers au fur et à mesure que le dosage en fibres augmente, la maniabilité c’est vu affecté négativement par le renforcement des fibres. Pour le retrait, les résultats montrent clairement que les fibres améliorent nettement le comportement des BCR vis-à-vis au retrait. La deuxième série d’essais est consacrée aux performances mécaniques où on a conclu que les tractions par flexion et par fendage se sont améliorées par l’ajout de fibres, alors que la résistance à la compression a d’abord connu un palier favorable, mais à des quantités importantes de fibre, elle a clairement diminué. Finalement, les résultats des essais relatifs à la durabilité ont montré que le degré de pénétration et le coefficient de perméabilité ont baissé à des dosages de (0.5, 1 et 1.5 kg/m3) par rapport au mélange témoin (sans fibre), en revanche ces valeurs ont augmenté pour les mélanges avec 2 et 2.5 kg/m3 de fibres. Pour la durabilité des BCR exposés au milieu acide, le béton renforcé par des fibres polypropylènes a montré un comportement positif par rapport au BCR témoin.
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PRISE EN COMPTE DE L’ACTION SISMIQUE DANS LES ETUDES DE STABILITE ET DE RENFORCEMENT DES PENTES
(UNIVERSITE MOHAMED BOUDIAF - M’SILA, 2020) SEDDIKI, Ahmed
Cette thèse présente et analyse les résultats d’une simulation numérique effectuée par différentes approches pour analyser les causes d’instabilité du versant pré-fissuré d’Aomar (wilaya de Bouira, Algérie), d’une part, et pour chercher une solution de confortement du versant potentiellement instable de Tizi-N’Béchar (wilaya de Sétif, Algérie), d’autre part. Cette recherche vise à examiner le rôle que peut jouer l’action sismique combinée à d’éventuelles actions géologiques et géomorphologiques, voire anthropiques, sur la stabilité de ces deux versants naturels urbanisés. Les calculs effectués sur le versant pré-fissuré d’Aomar montrent que les causes de rupture du talus peuvent être multiples et les fissures présentes en amont de celui-ci ont probablement servi de catalyseur. Les résultats des calculs obtenus aussi bien sur le talus supposé non fissuré que fissuré confirment le mode d’effondrement global observé sur le terrain. Ils montrent en outre que le glissement de ce versant pré-fissuré résulte de l’action conjuguée de plusieurs facteurs négatifs liés aux propriétés géotechniques des sols et au régime hydraulique du site et probablement amplifiés par une légère secousse sismique. Les calculs effectués sur le versant de Tizi-N’Béchar montrent qu’il est en équilibre critique, donc potentiellement instable. Parmi les solutions de confortement possibles, l’allègement en tête de ce versant et son remblaiement en pied apparaissent comme la technique la mieux adaptée, mais insuffisante sous l’action d’une légère secousse sismique associée à une nappe située à mi-hauteur de celui-ci. Aussi, le confortement du versant par inclusions de type clouage en tête et pieux en pied combinés éventuellement à un soutènement en contre-bas du versant s’impose.
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Modelliing,, Estiimatiion and CFAR Detectiion i in non-Gaussiian Cllutter
(Université de M'sila, 2020) Gouri Amel
Compound Gaussian (CG) models with different texture components have been utilized to describe sea clutter statistics at low grazing angles. In the first work, the well-known K, Pareto type II and compound Gaussian inverse Gaussian (CGIG) models are combined firstly to produce mixture distributions with thermal noise. Using Intelligent Pixel Processing (IPIX) real data, the fitting of the proposed models are investigated where a simplex algorithm based on the Nelder-Mead algorithm is used to achieve the unknown parameters from the data. Regardless of heavy computation time, fitting results to empirical data showed the efficiency of the proposed mixtures models against the standard distributions in several cases. The second work considered in this thesis is the development of new estimation procedures labeled higher order moments estimator (HOME), constrained non-integer order moments estimator (CNIOME) and constrained maximum likelihood estimation (CMLE) for parameter estimation of CGIC clutter plus noise. The HOME method is given in a closed-form for both known and unknown clutter-to-noise ratio (CNR). As the last two estimators are given in integral forms, the Gauss quadrature method based on Legendre and Laguerre polynomials is used after splitting the underlying integrals into two parts. Using simulated and real data, estimation performances of the proposed methods are assessed in terms of known and unknown clutter to noise ratio. In the case of known CNR, it is shown that the HOME and the CMLE methods can produce similar estimates of the shape parameter at high sample sizes. For unknown CNR, both CNIOME and CMLE methods present approximate results. Moreover, the HOME exhibits poor estimation results for all values of the shape parameter. When the number of integrated pulses and CNR values are high, the CMLE method outperforms always the CNIOME and the HOME methods. In radar target detection, parametric and non-parametric Constant False Alarm Rate (CFAR) detectors for Weibull distributed clutter have been suggested achieving the full CFAR property. The performances of these CFAR algorithms are measured by CFAR loss in homogeneous and heterogeneous environments. The improvement of detection performances in terms of low time-consuming which is very important in real time applications is also considered. To this effect, the zlog(z) based estimator for CFAR detection in homogeneous Weibull clutter is used. This estimation method is obtained in terms of the digamma function where the estimates of the shape parameter are determined by the interpolation tool. The non-integer order moments estimator (NIOME) is also given and coincides the zlog(z) estimation results for low values of the moment’s fractional order. Based on the Neyman-Pearson type test, CFAR detection comparisons, based on the proposed estimator and the existing logt-CFAR and maximum likelihood CFAR (ML-CFAR) detectors, are conducted.
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Méthode Simplifiée d’Analyse Sismique en Performance Intégrable dans les Règles Parasismiques Algériennes
(Université M'sila, 2020) BERRA, Ibrahim
من أجل تطو رٌ القانون الجزائري المضاد للزلازل، قمنا بمعالجة بعض نقائصه. فبعد استعراض أهم الطرق المستعملة ف التق مٌٌ الزلزال ،ً استنتجنا أن طر قٌة "التحل لٌ بالجودة" أفضل ف تتبع التصرف غ رٌ الخط للجملة، وهذا ما حثنا على اقتراح طر قٌة بد لٌة عن الطر قٌة التقل دٌ ةٌ، تجمع ب نٌ منهج ةٌ القوان نٌ الأمر كٌ ةٌ والقوان نٌ الجزائر ةٌ و مٌكن إدراجها بسهولة ف هذه الأخ رٌة. بالإضافة إلى ذلك قمنا باقتراح ط فٌ تجاوب خاص بالجزائر العاصمة نظرا لخصوص تٌها. Abstract : As a contribution to the improvement of the Algerian seismic regulation (RPA), we have treated some important deficiencies, particularly those related to seismic evaluation. The review of the main methods used in seismic evaluation permitted us to observe that "Performance-based" procedure is more suitable to track the nonlinear behavior of the structure step by step until collapse. This fact incited us to propose an alternative method to the classical one. This method, which combines the ATC and FEMA methodology with that of RPA, can be easily integrated in the RPA. Furthermore, due to its particularity, a design spectrum specific to Algiers City has been proposed. This idea may be extended to other sensible regions in the country. Résumé : Dans le but de l’amélioration du code sismique algérien (RPA), nous avons traité certaines lacunes de ce code, en particulier celles relatives aux méthodes d’évaluation sismique. La revue des principales méthodes d’évaluation sismique nous a permis de constater que la nouvelle procédure dite "en performance" est mieux adaptée à traduire le comportement non linéaire de la structure étape par étape jusqu’à la rupture. Cela nous a poussés à proposer une méthode alternative à la méthode classique. Cette méthode qui combine la méthodologie de l’ATC 40 et du FEMA avec celle du RPA, est facilement intégrable dans les Règles Parasismiques Algériennes. Comme le spectre du RPA présente en lui-même une anomalie tout en étant complexe, nous avons procédé à son amélioration par la correction de cette anomalie et la réduction du nombre d’équations, ce qui le rend plus performant. En outre, étant donnée sa particularité, un spectre de calcul spécifique à la province d’Alger a été proposé, l’idée pouvant être étendue à d’autres localités sensibles du pays.
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PRISE EN COMPTE DE L’ACTION SISMIQUE DANS LES ETUDES DE STABILITE ET DE RENFORCEMENT DES PENTES
(Université de M'sila, 2020-01-08) Ahmed, SEDDIKI
Cette thèse présente et analyse les résultats d’une simulation numérique effectuée par différentes approches pour analyser les causes d’instabilité du versant pré-fissuré d’Aomar (wilaya de Bouira, Algérie), d’une part, et pour chercher une solution de confortement du versant potentiellement instable de Tizi-N’Béchar (wilaya de Sétif, Algérie), d’autre part. Cette recherche vise à examiner le rôle que peut jouer l’action sismique combinée à d’éventuelles actions géologiques et géomorphologiques, voire anthropiques, sur la stabilité de ces deux versants naturels urbanisés. Les calculs effectués sur le versant pré-fissuré d’Aomar montrent que les causes de rupture du talus peuvent être multiples et les fissures présentes en amont de celui-ci en ont probablement servi de catalyseur. Les résultats des calculs obtenus aussi bien sur le talus supposé non fissuré que fissuré confirment le mode d’effondrement global observé sur le terrain. Ils montrent en outre que le glissement de ce versant pré-fissuré résulte de l’action conjuguée de plusieurs facteurs négatifs liés aux propriétés géotechniques des sols et au régime hydraulique du site et probablement amplifiés par une légère secousse sismique. Les calculs effectués sur le versant de Tizi-N’Béchar montrent qu’il est en équilibre critique, donc potentiellement instable. Parmi les solutions de confortement possibles, l’allègement en tête de ce versant et son remblaiement en pied apparaissent comme la technique la mieux adaptée, mais insuffisante sous l’action d’une légère secousse sismique associée à une nappe située à mi-hauteur de celui-ci. Aussi, le confortement du versant par inclusions de type clouage en tête et pieux en pied combinés éventuellement à un soutènement en contre-bas du versant s’impose.