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AMÉLIORATION DES PROPRIETÉS RHÉOLOGIQUES ET MÉCANIQUES DES BÉTONS AUTOPLAÇANTS À BASE DE MATÉRIAUX LOCAUX
(Université de M'sila, 2021-12-16) Zied, BENGHAZI
L’utilisation du béton autoplaçant (BAP) en Algérie est relativement récente, d’où vient l’intérêt d’étudier ses propriétés rhéologiques et mécaniques et de les optimiser, en fonction des matériaux et des conditions locales. Cette thèse présente les résultats d'une étude portant sur l'influence de la qualité du sable sur les propriétés des BAP frais et durci. Du fait que ce constituant assure une continuité granulaire entre le ciment et le gravier pour une meilleure cohésion du béton. Les sables roulés (de dunes ou de rivières) sont des matériaux très fins caractérisés par une porosité intergranulaire élevée, une grande surface et un faible module de finesse; d'autre part, les sables angulaires (concassés) ont un taux élevé de formes minces et irrégulières qui influencent la maniabilité du béton. L’étude expérimentale est faite en substituant le sable concassé par des sables roulés avec un taux variable de (0 %, 25 %, 50 %, 75 % et 100 %) du poids d'agrégats fins, et d’observer l’effet de cette variation sur les propriétés rhéologiques et mécaniques du BAP. Des modèles mathématiques sont alors construits, afin de pouvoir optimiser ces propriétés, en tenant compte de la distribution granulométrique et du module de finesse (Mf) du sable. L'optimisation est basée sur la méthodologie de la surface de réponse. L'analyse de la variance est exploitée pour déterminer la signification statistique de la granulométrie sur les propriétés étudiées du BAP. Pour cela, nous avons étudié vingt-quatre mélanges de BAP, préparés avec trois types de sables avec différents Mf et formes de grains: sable de dune, sable de rivière et sable concassé. Les résultats montrent que les propriétés granulométriques des sables utilisés sont de bons prédicteurs des propriétés fraîches du BAP, mais moins significatives de la résistance à la compression. L’optimisation multiréponse a permis d’estimer les paramètres granulométriques du sable qui donnent les propriétés physiques et mécaniques optimales du BAP, avec une désirabilité globale de 0,923.
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AMÉLIORATION DES PROPRIETÉS RHÉOLOGIQUES ET MÉCANIQUES DES BÉTONS AUTOPLAÇANTS À BASE DE MATÉRIAUX LOCAUX
(University of M'sila, 2021) Zied, BENGHAZI
L’utilisation du béton autoplaçant (BAP) en Algérie est relativement récente, d’où vient l’intérêt d’étudier ses propriétés rhéologiques et mécaniques et de les optimiser, en fonction des matériaux et des conditions locales. Cette thèse présente les résultats d'une étude portant sur l'influence de la qualité du sable sur les propriétés des BAP frais et durci. Du fait que ce constituant assure une continuité granulaire entre le ciment et le gravier pour une meilleure cohésion du béton. Les sables roulés (de dunes ou de rivières) sont des matériaux très fins caractérisés par une porosité intergranulaire élevée, une grande surface et un faible module de finesse; d'autre part, les sables angulaires (concassés) ont un taux élevé de formes minces et irrégulières qui influencent la maniabilité du béton. L’étude expérimentale est faite en substituant le sable concassé par des sables roulés avec un taux variable de (0 %, 25 %, 50 %, 75 % et 100 %) du poids d'agrégats fins, et d’observer l’effet de cette variation sur les propriétés rhéologiques et mécaniques du BAP. Des modèles mathématiques sont alors construits, afin de pouvoir optimiser ces propriétés, en tenant compte de la distribution granulométrique et du module de finesse (Mf) du sable. L'optimisation est basée sur la méthodologie de la surface de réponse. L'analyse de la variance est exploitée pour déterminer la signification statistique de la granulométrie sur les propriétés étudiées du BAP. Pour cela, nous avons étudié vingt-quatre mélanges de BAP, préparés avec trois types de sables avec différents Mf et formes de grains: sable de dune, sable de rivière et sable concassé. Les résultats montrent que les propriétés granulométriques des sables utilisés sont de bons prédicteurs des propriétés fraîches du BAP, mais moins significatives de la résistance à la compression. L’optimisation multiréponse a permis d’estimer les paramètres granulométriques du sable qui donnent les propriétés physiques et mécaniques optimales du BAP, avec une désirabilité globale de 0,923.
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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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CHARACTERIZATION AND MODELING OF SELF COMPACTING CONCRETE (SCC) USING THE NON DESTRUCTIVE TESTING (NDT
(université de msila, 2024) ALLALI Ibtissem
L’emploi du béton autoplaçant (BAP) ne cesse de gagner du terrain et se généralise à diverses applications grâce à leurs multiples avantages techniques et socio-économiques. Cependant, la formulation des BAP est relativement complexe et coûteuse par rapport à un béton conventionnel vibré par usage de ces nouveaux constituants; les adjuvants et les ajouts minéraux qu'il soit actif comme le laitier granulé de haut fourneau(S) et les cendres volantes (FA) ou inerte comme le calcaire (L) et la poudre de marbre. Ce nouveau produit développé devrait garantir son bon comportement à l'état frais. De plus, les SCC formulés sont supposés atteindre de meilleures performances mécaniques et de durabilité à l'état durci. La caractérisation des SCC en utilisant des méthodes de plans d’expériences à coté des méthodes non destructives (NDT) pourrait être bénéfique pour les BAP. Dans un premier temps, la présente étude vise la caractérisation et la modélisation par des plans d’éxpériences de bétons autoplaçants à base de calcaire inerte [L] et d'ajouts minéraux actifs [S], lorsque trois degrés de finesse ( 2000, 3000 et 4000 g/cm2) et des dosages allant jusqu'à 20 % g/cm2) sont employés pour chaque type. Dans une deuxième approche, l'évaluation de la stabilité statique (fluidité sans ségrégation) à l'aide d'un essai non destructif par un dispositif à grande échelle (column) et par la mesure de la conductivité électrique des méthodes de Time domain reflectometry (TDR) est entreprise. Enfin, la modélisation par un programme Computational fluid dynamics CFD de l'écoulement du béton autoplaçant à la boite en L, ainsi qu'une étude paramétrique du béton autoplaçant basé sur l'ajout de cendres volantes (CV), sont réalisées. Les résultats obtenus dans le cadre de cette thèse montrent que des modèles mathématiques issus de l'analyse statistique ont été dérivés pour prédire les réponses mécaniques de surface et les résultats des tests expérimentaux observés dans la relation de corrélation en utilisant des tests non destructifs (NDT). En outre, il a été observé que l'utilisation de ces ajouts (L, S) pourrait être avantageuse, tandis que le degré de finesse s'est avéré être un facteur d'influence important, principalement, sur les réponses mécaniques pour les BAP étudiés. Ainsi la mesure de la stabilité statique par l’essai de la colonne de grande échelle relier par la méthode TDR nous a permis de simuler les conditions réel de l’écoulement du béton autoplaçant. A la fin, l'écoulement du béton autoplaçant dans la boîte en L ; ainsi pour évaluer l'effet du paramètre interne (viscosité, seuil de cisaillement, densité et module de cisaillement) et du paramètre externe (densité de l'armature, vitesse de la trappe de la boîte L et la tribologie) sur le comportement de l'écoulement, principalement la stabilité dynamique des bétons autoplaçants est modélisée. Par conséquent, les résultats de la présente étude proposent des équations pour prédire le comportement de l'écoulement en fonction de ces paramètres. Enfin, on pourrait conclure que les modèles proposés jouent le rôle d'un laboratoire numérique où il nous permet de simuler l'écoulement du SCC sans avoir recours au fastidieux test en laboratoire
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CHARACTERIZATION AND MODELING OF SELF COMPACTING CONCRETE (SCC) USING THE NON DESTRUCTIVE TESTING (NDT).
(UNIVERSITE DE M’SILA, 2024) ALLALI Ibtissem; ENCA/BEDDAR Miloud
L’emploi du béton autoplaçant (BAP) ne cesse de gagner du terrain et se généralise à diverses applications grâce à leurs multiples avantages techniques et socio-économiques. Cependant, la formulation des BAP est relativement complexe et coûteuse par rapport à un béton conventionnel vibré par usage de ces nouveaux constituants; les adjuvants et les ajouts minéraux qu'il soit actif comme le laitier granulé de haut fourneau(S) et les cendres volantes (FA) ou inerte comme le calcaire (L) et la poudre de marbre. Ce nouveau produit développé devrait garantir son bon comportement à l'état frais. De plus, les SCC formulés sont supposés atteindre de meilleures performances mécaniques et de durabilité à l'état durci. La caractérisation des SCC en utilisant des méthodes de plans d’expériences à coté des méthodes non destructives (NDT) pourrait être bénéfique pour les BAP. Dans un premier temps, la présente étude vise la caractérisation et la modélisation par des plans d’éxpériences de bétons autoplaçants à base de calcaire inerte [L] et d'ajouts minéraux actifs [S], lorsque trois degrés de finesse ( 2000, 3000 et 4000 g/cm2) et des dosages allant jusqu'à 20 % g/cm2) sont employés pour chaque type. Dans une deuxième approche, l'évaluation de la stabilité statique (fluidité sans ségrégation) à l'aide d'un essai non destructif par un dispositif à grande échelle (column) et par la mesure de la conductivité électrique des méthodes de Time domain reflectometry (TDR) est entreprise. Enfin, la modélisation par un programme Computational fluid dynamics CFD de l'écoulement du béton autoplaçant à la boite en L, ainsi qu'une étude paramétrique du béton autoplaçant basé sur l'ajout de cendres volantes (CV), sont réalisées. Les résultats obtenus dans le cadre de cette thèse montrent que des modèles mathématiques issus de l'analyse statistique ont été dérivés pour prédire les réponses mécaniques de surface et les résultats des tests expérimentaux observés dans la relation de corrélation en utilisant des tests non destructifs (NDT). En outre, il a été observé que l'utilisation de ces ajouts (L, S) pourrait être avantageuse, tandis que le degré de finesse s'est avéré être un facteur d'influence important, principalement, sur les réponses mécaniques pour les BAP étudiés. Ainsi la mesure de la stabilité statique par l’essai de la colonne de grande échelle relier par la méthode TDR nous a permis de simuler les conditions réel de l’écoulement du béton autoplaçant. A la fin, l'écoulement du béton autoplaçant dans la boîte en L ; ainsi pour évaluer l'effet du paramètre interne (viscosité, seuil de cisaillement, densité et module de cisaillement) et du paramètre externe (densité de l'armature, vitesse de la trappe de la boîte L et la tribologie) sur le comportement de l'écoulement, principalement la stabilité dynamique des bétons autoplaçants est modélisée. Par conséquent, les résultats de la présente étude proposent des équations pour prédire le comportement de l'écoulement en fonction de ces paramètres. Enfin, on pourrait conclure que les modèles proposés jouent le rôle d'un laboratoire numérique où il nous permet de simuler l'écoulement du SCC sans avoir recours au fastidieux test en laboratoire.
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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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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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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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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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Effet de la semi-rigidité des assemblages (poutre-poteau) sur le comportement des portiques mixtes
(UNIVERSITE DE M’SILA, 2022) Khemis, Ahmed; ENCA/TITOUM Messaoud
Dans la conception des bâtiments métalliques ou mixtes, les assemblages de type poutre-poteau sont considérés comme infiniment rigides ou parfaitement articulés. Cependant, dans la réalité le comportement de ces assemblages est semi-rigide. Par conséquent cette semi-rigidité peut influencer le comportement global des portiques métalliques et mixtes. Dans ce contexte, ce travail de recherche concerne l’étude de l’effet de la semi-rigidité des assemblages (poutre-poteau) sur le comportement statique et sismique des portiques mixtes (poutre mixte, poteau en acier). L’influence de la rigidité des assemblages sur le comportement statique des portiques mixtes a été étudiée à travers l’analyse des déplacements et des efforts internes engendrés dans les éléments de portiques sous chargement vertical et horizontal. Cette analyse statique a été effectuée par le logiciel ANSYS pour différents types d’assemblage (rigide, semi-rigide et articulé). Par ailleurs l’influence de la rigidité des assemblages sur le comportement sismique des portiques mixtes a été étudiée par le bai de l’évaluation du facteur de comportement R pour divers degrés de connexion « J ». Pour cela, nous avons appliqué la méthode de Push-over afin de déterminer le coefficient de comportement « R » à l’aide du logiciel SAP2000. Les résultats obtenus ont montré que les déplacements verticaux et horizontaux, le moment fléchissant ainsi que le coefficient de comportement R sont fortement influencés par la rigidité de la jonction (poutre-poteau). Nous avons trouvé que la semi-rigidité des assemblages induit une augmentation des moments fléchissants à mi-portée des poutres accompagnée par une réduction de ces moments au niveau d’extrémité des poutres. Le facteur de comportement « R » des portiques autostable varie avec la variation de rigidité des assemblages. Alors que le code sismique algérien fixe une seule valeur. À cet égard, nous avons proposé une solution pratique, qui permet de déterminer le coefficient de comportement « R » de ce type de portique quelques soit la rigidité des assemblages.
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Effet de la semi-rigidité des assemblages (poutre-poteau) sur le comportement des portiques mixtes
(Université de M'sila, 2023) Khemis Ahmed
Dans la conception des bâtiments métalliques ou mixtes, les assemblages de type poutre-poteau sont considérés comme infiniment rigides ou parfaitement articulés. Cependant, dans la réalité le comportement de ces assemblages est semi-rigide. Par conséquent cette semi-rigidité peut influencer le comportement global des portiques métalliques et mixtes. Dans ce contexte, ce travail de recherche concerne l’étude de l’effet de la semi-rigidité des assemblages (poutre-poteau) sur le comportement statique et sismique des portiques mixtes (poutre mixte, poteau en acier). L’influence de la rigidité des assemblages sur le comportement statique des portiques mixtes a été étudiée à travers l’analyse des déplacements et des efforts internes engendrés dans les éléments de portiques sous chargement vertical et horizontal. Cette analyse statique a été effectuée par le logiciel ANSYS pour différents types d’assemblage (rigide, semi-rigide et articulé). Par ailleurs l’influence de la rigidité des assemblages sur le comportement sismique des portiques mixtes a été étudiée par le bai de l’évaluation du facteur de comportement R pour divers degrés de connexion « J ». Pour cela, nous avons appliqué la méthode de Push-over afin de déterminer le coefficient de comportement « R » à l’aide du logiciel SAP2000. Les résultats obtenus ont montré que les déplacements verticaux et horizontaux, le moment fléchissant ainsi que le coefficient de comportement R sont fortement influencés par la rigidité de la jonction (poutre-poteau). Nous avons trouvé que la semi-rigidité des assemblages induit une augmentation des moments fléchissants à mi-portée des poutres accompagnée par une réduction de ces moments au niveau d’extrémité des poutres. Le facteur de comportement « R » des portiques autostable varie avec la variation de rigidité des assemblages. Alors que le code sismique algérien fixe une seule valeur. À cet égard, nous avons proposé une solution pratique, qui permet de déterminer le coefficient de comportement « R » de ce type de portique quelques soit la rigidité des assemblages
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Effet du climat chaud sur le comportement d’un béton compacté au rouleau (BCR
(university of M'sila, 2022) DEGHFEL, Moussa
This work aims to study the effect of the hot climate on the mechanical and physical properties of a roller compacted concrete (RCC) for application in road engineering and using local materials. Two climatic factors were studied in this work (temperature and relative humidity). The experimental approach consists of studying the effect of these two factors on the mechanical and physical properties of the RCC in the cured state. To assess the effect of these factors on the behavior of the RCC, four different temperatures (15, 30, 45 and 60 ° C) were chosen, each temperature was studied in four levels of relative humidity (30, 50, 70 and 90%); as a result, sixteen environmental media were studied. The results indicated the rise in temperature adversely affects the properties of the RCC especially in dry conditions. To remedy this problem, we proceeded to treat the RCC, first by applying three modes of curing and second by incorporating silica fume. Indeed, the three curing methods had a positive effect on the properties of concrete. On the other hand, the main drawback associated with the incorporation of silica fume in the RCC is its negative effect on shrinkage. However, changes in temperature and humidity are related to each other, so it was necessary to evaluate the interaction effect of these two factors on the mechanical and physical properties of the RCC. Therefore, the research also aims to develop mathematical models that can be used to predict the properties of RCC at different temperatures and relative humidity normally encountered in outdoor conditions in most climates. Finally, to check the validity and reliability of these models, the RCC was examined in three additional environmental media randomly chosen. The obtained results by the experiments were compared with the results provided by the mathematical models. The results indicated showed a significant correlation between the developed models and the corresponding experimental data. They exhibited some quadratic relationships with a very high degree of correlation
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Effet du climat chaud sur le comportement d’un béton compacté au rouleau (BCR).
(Université de M'sila, 2022-01-13) DEGHFEL, Moussa
Ce travail vise à étudier l'effet du climat chaud sur les propriétés mécaniques et physiques du béton compacté aux rouleaux (BCR) en vue d'une application en technique routière et en utilisant des matériaux locaux. Deux facteurs climatiques ont été étudiés dans ce travail (la température et l’humidité relative). La démarche expérimentale consiste à étudier l’effet de ces deux facteurs sur les propriétés mécaniques et physiques du BCR à l’état durci. Pour évaluer l'effet des variations de ces facteurs sur le comportement du BCR, quatre température différentes (15, 30, 45 et 60 °C) ont été choisis, chaque température a été étudié en quatre niveaux d’humidité relative (30, 50, 70 et 90%) ; En conséquence, seize milieux environnementaux ont été étudiés. Les résultats ont indiqué que, l’élévation de la température affecte négativement les propriétés du BCR notamment dans les conditions sèches. Pour remédier à ce problème, nous avons procédé au traitement du BCR, premièrement par l’application de trois modes de cure et deuxièmement par l’incorporation de la fumée de silice. En effet, les trois modes de cure ont eu un effet positif sur les propriétés du béton. Par contre, le principal inconvénient lié à l’incorporation de la fumée de silice dans le BCR est son effet négatif vis-à-vis le retrait. Cependant, les changements de la température et de l’humidité sont liés l’un à l’autre, donc là il était nécessaire d’étudier de l’effet de l’interaction de ces deux facteurs sur les propriétés mécaniques et physiques du BCR. Donc, la recherche vise également à élaborer des modèles mathématiques pouvant être utilisées pour prédire les propriétés du BCR à différentes températures et humidités relative normalement rencontrées dans les conditions extérieures dans la plupart des climats. Et enfin, pour vérifier la validité et la fiabilité de ces modèles, le BCR a été examiné en trois milieux environnementaux supplémentaires, ces milieux ont été choisis au hasard, les résultats obtenus par les expériences ont été comparés aux résultats fournis par les modèles mathématiques. Les résultats ont montré qu'il existe une bonne corrélation entre les modèles développés et les données expérimentales correspondantes, toutes présentant des relations quadratiques avec un degré de corrélation plus élevé.
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Effet du climat chaud sur le comportement d’un béton compacté au rouleau (BCR).
(University of M'sila, 2021) DEGHFEL, Moussa; Enca/BEDDAR Miloud
Ce travail vise à étudier l'effet du climat chaud sur les propriétés mécaniques et physiques du béton compacté aux rouleaux (BCR) en vue d'une application en technique routière et en utilisant des matériaux locaux. Deux facteurs climatiques ont été étudiés dans ce travail (la température et l’humidité relative). La démarche expérimentale consiste à étudier l’effet de ces deux facteurs sur les propriétés mécaniques et physiques du BCR à l’état durci. Pour évaluer l'effet des variations de ces facteurs sur le comportement du BCR, quatre température différentes (15, 30, 45 et 60 °C) ont été choisis, chaque température a été étudié en quatre niveaux d’humidité relative (30, 50, 70 et 90%) ; En conséquence, seize milieux environnementaux ont été étudiés. Les résultats ont indiqué que, l’élévation de la température affecte négativement les propriétés du BCR notamment dans les conditions sèches. Pour remédier à ce problème, nous avons procédé au traitement du BCR, premièrement par l’application de trois modes de cure et deuxièmement par l’incorporation de la fumée de silice. En effet, les trois modes de cure ont eu un effet positif sur les propriétés du béton. Par contre, le principal inconvénient lié à l’incorporation de la fumée de silice dans le BCR est son effet négatif vis-à-vis le retrait. Cependant, les changements de la température et de l’humidité sont liés l’un à l’autre, donc là il était nécessaire d’étudier de l’effet de l’interaction de ces deux facteurs sur les propriétés mécaniques et physiques du BCR. Donc, la recherche vise également à élaborer des modèles mathématiques pouvant être utilisées pour prédire les propriétés du BCR à différentes températures et humidités relative normalement rencontrées dans les conditions extérieures dans la plupart des climats. Et enfin, pour vérifier la validité et la fiabilité de ces modèles, le BCR a été examiné en trois milieux environnementaux supplémentaires, ces milieux ont été choisis au hasard, les résultats obtenus par les expériences ont été comparés aux résultats fournis par les modèles mathématiques. Les résultats ont montré qu'il existe une bonne corrélation entre les modèles développés et les données expérimentales correspondantes, toutes présentant des relations quadratiques avec un degré de corrélation plus élevé.
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ELABORATION ET CARACTERISATION DES MORTIERS A BASE DU GEOPOLYMERE
(UNIVERSITE DE M’SILA, 2023) BENALIA, Saliha; ENCA/ZEGHICHI Leila
Des grands efforts sont déployés pour minimiser l'impact négatif de l'industrie du ciment Portland sur l'environnement, en utilisant des sous-produits industriels lors de la fabrication du clinker ou le remplacement partiel du ciment lors de la préparation du béton. Cependant, l'empreinte carbone reste relativement élevée en plus de la consommation importante de ressources naturelles telles que le sable et autres granulats. Une des solutions à ces problèmes est de remplacer complètement le ciment Portland par une nouvelle génération de liants minéraux, connus sous le nom de géopolymères, qui ont des propriétés similaires à celles du ciment Portland. Ces liants sont obtenus par activation alcaline de matériaux siliceux ou aluminosilicates. Cette étude vise à développer des liants de type pouzzolanique, à température ambiante (20 °C), à partir de l’activation alcaline de matériaux aluminosilicates à base du métakaolin et du laitier de haut fourneau, à différents pourcentages. Différents activateurs ont été utilisés, notamment solides (NaOH) et liquides (Na2SiO3.nH2O). Les mélanges optimaux sont utilisés pour la confection de mortiers à base de sable naturel (SN) et de sable de béton recyclé (SRC). Une étude expérimentale comparative des caractéristiques physiques, mécaniques et microstructurales des deux types de mortiers a été menée. Les mélanges de ciment à forte teneur en laitier et activés par le mélange de la soude et de silicate sodium ont donné les meilleures propriétés physico-mécaniques. Une baisse de la résistance à la compression des mortiers préparés avec SRC a été observée après 365 jours mais toujours supérieure à ceux avec SN. Les résultats obtenus montrent la possibilité d’obtenir un mortier géopolymère écologique à base de SRC, plus résistant que le mortier à base de SN avec une microstructure homogène et intégrée
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ELABORATION ET CARACTERISATION DES MORTIERS A BASE DU GEOPOLYMERE
(Université de M'sila, 2023) BENALIA Saliha
Des grands efforts sont déployés pour minimiser l'impact négatif de l'industrie du ciment Portland sur l'environnement, en utilisant des sous-produits industriels lors de la fabrication du clinker ou le remplacement partiel du ciment lors de la préparation du béton. Cependant, l'empreinte carbone reste relativement élevée en plus de la consommation importante de ressources naturelles telles que le sable et autres granulats. Une des solutions à ces problèmes est de remplacer complètement le ciment Portland par une nouvelle génération de liants minéraux, connus sous le nom de géopolymères, qui ont des propriétés similaires à celles du ciment Portland. Ces liants sont obtenus par activation alcaline de matériaux siliceux ou aluminosilicates. Cette étude vise à développer des liants de type pouzzolanique, à température ambiante (20 °C), à partir de l’activation alcaline de matériaux aluminosilicates à base du métakaolin et du laitier de haut fourneau, à différents pourcentages. Différents activateurs ont été utilisés, notamment solides (NaOH) et liquides (Na2SiO3.nH2O). Les mélanges optimaux sont utilisés pour la confection de mortiers à base de sable naturel (SN) et de sable de béton recyclé (SRC). Une étude expérimentale comparative des caractéristiques physiques, mécaniques et microstructurales des deux types de mortiers a été menée. Les mélanges de ciment à forte teneur en laitier et activés par le mélange de la soude et de silicate sodium ont donné les meilleures propriétés physico-mécaniques. Une baisse de la résistance à la compression des mortiers préparés avec SRC a été observée après 365 jours mais toujours supérieure à ceux avec SN. Les résultats obtenus montrent la possibilité d’obtenir un mortier géopolymère écologique à base de SRC, plus résistant que le mortier à base de SN avec une microstructure homogène et intégrée
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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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Etude de la durabilité des matériaux cimentaires à base de la poudre de verre
(Université de M'sila, 2023) Elbahi Boubakeur Seddik
الهدف من هذا العمل هو إجراء تقييم تجريبي لتأثير مسحوق الزجاج بنعومتين مختلفتين بالاشتراك مع خبث الافران والبزولان الطبيعي ، على الديمومة والسلوك الميكانيكي للملاط. تم فحص الخواص الميكانيكية من خلال اختبارات مقاومة الانضغاط و الانحناء ، اما جوانب الديمومة ، فتم فحصها من خلال اختبار الامتصاص الشعري والمسامية ، الضياع في الكتلة والكربنة المتسارعة. تم تحديد الحد الأقصى لمعدل استبدال الإسمنت عند 30٪ ، وتتراوح نسبة مسحوق الزجاج بين 10٪ و 20٪ ، اما نسبة الخبث والبوزولان الطبيعي فقد تم ضبطها عند 10٪. تم استخدام تقنيات مختلفة لدراسة التركيب البنيوي والكيميائي لمركبات الإسمنت البورتلاندي مع وبدون إضافات. تشمل التقنيات المستخدمة المسح المجهري الإلكتروني (SEM) ، التحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDS) ،و انكسار الاشعة السينية على المساحيق (XRD). بينت النتائج التي تم الحصول عليها أن الاستبدال الجزئي للإسمنت بمسحوق الزجاج (PV45) بنسبة من (10٪ إلى 20٪) يعتبر مفيدا للملاط الثنائي . كما أن إضافة 10٪ من خبث الافران في حالة الإسمنت الثلاثي مناسب لتكوين ملاط ثلاثي ذو خصائص محسنة مقارنةً بملاط الإسمنت.
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Etude de la durabilité des matériaux cimentaires à base de la poudre de verre
(UNIVERSITE DE M’SILA, 2023-10-09) Elbahi Boubakeur Seddik; ENCA/Zeghichi Leila
L’objectif de ce travail est d’évaluer expérimentalement l'influence de la poudre de verre avec deux surfaces spécifiques différentes en combinaison avec le laitier et pouzzolane naturelle, sur le comportement mécanique et la durabilité du mortier. Les propriétés mécaniques ont été examinées par les tests de résistance à la compression, et la flexion, Les aspects de durabilité, ont été examinés par le test de l'absorption capillaire, la porosité ouverte, la perte de masse et la carbonatation accélérée. Le taux de remplacement maximal de ciment est fixé à 30%, Le pourcentage de la poudre de verre varie entre 10% à 20%, et le pourcentage de laitier et pouzzolane naturelle était fixée à 10%. Diverses techniques ont été utilisées pour étudier la structure, la composition et la distribution des phases des composés de ciment Portland avec et sans ajouts. Les techniques utilisées comprennent la microscopie électronique à balayage (MEB), la spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie (EDS), et la diffraction des rayons X sur poudre (DRX). Les résultats obtenus montrent qu’une substitution partielle de (10% à 20%) de poudre de verre (PV45) pour les mortiers à base des ciments binaires est bénéfique ; l'incorporation de 10% de laitier pour les mortiers à base des ciments ternaires semble favorable pour formuler des ciments ternaires ayant des propriétés améliorées par rapport aux mortiers à base de ciment seul.