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ا مجلهوǵية اجلزائرية ادلميقراطية الشعبية République Algérienne Démocratique et

ا مجلهوǵية اجلزائرية ادلميقراطية الشعبية République Algérienne Démocratique et Populaire وǶاǵة التعلمي العـــــــــــــــــــــــــــــــــــالـــــي والبحـــــــــــــث العلــــــــــــــــــــــــــمـــي Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique جامعة الجلفة Université Ziane Achour de Djelfa كلية العلوم و التكنولوجيا Faculté des Sciences et de la Technologie قسم الهندسة املدنية génie civil Département Référence :FST/DST/M2/GTM / 06 / 2017 Mémoire de Fin d’Etude Présenté au : Département : Génie Civil Domaine : Sciences et Techniques Filière : Génie Civil Spécialité : Géotechnique & Matériaux Réalisé par : Berdaia Rachid & Guadabi Fatima el Zahraa Pour l’obtention du diplôme de : MASTER ACADEMIQUE Intitulé Soutenue le : 19/06/2017 Devant le jury de soutenance composé de : Mr DIF .F MAA Univ. Djelfa Président Etude de la résistance aux attaques chimiques sur le béton autoplaçants à base de divers types de sable Mr. Taha-Hocine DOUARA MAA Univ. Djelfa Encadreur Mr. Mohamed OMRANE MAA Univ. Djelfa Examinateur Remerciement Nos sincères remerciements et sa gratitude à tous ceux qui nous ont aidés de près ou de loin, à l'achèvement de ce travail et à surmonter ce que nous face à des difficultés, notamment notre enseignant et encadreur Mr. Doura Taha .H de supervision qui ne nous accorderez sa direction et le conseil était la valeur qui nous aident à l'achèvement de cette recherche. Les parents de remercions Spécial De même que pour tous les enseignants du Département des sciences et de la technologie et du Département de génie civil sur chaque personnage nous a appris Nous tenons à exprimer notre sincère remerciement aux membres du jury pour l’honneur qu’ils nous ont fait en acceptant d’être membres de jury et de bien vouloir juger ce travail Dédicaces Pour les mots ne peuvent pas être transmis à leur droit Pour ceux qui ne peuvent pas compter les nombres majeur et mineur Pour mes parents, mon Dieu sauve-moi A mes frères et sœurs Pour tous les amis proches Et tous les étudiants du master Spécialité .géo techniques et matériaux année 2016_2017 Et à chacun de ma plume est tombé par inadvertance Je dédie ce travail ملخص الخرسΎنΔ ذاتيΔ التسϭيΔ (أϭ ذاتيΔ الرص) هي الخرسΎنΔ السΎئϠΔ، تتشϭه لϠغΎيΔ، متجΎنسΔ ϭمستϘرة، ϭالتي تستعمل دϭن استخداϡ ϭسΎئل االهتزاز أϭ الرص . ϭ تستعمل في الϬيΎكل ذاΕ األشكΎل المعϘدة ، يجΏ أن تكϭن الصفΎΕ ممΎثϠΔ لتϠϙ التي في الخرسΎنΔ التϘϠيديΔ. يϬدف هذا العمل إلى دراسΔ تأثير االϭسΎط العدϭانيΔ عϠى ديمϭمΔ الخرسΎنΔ ذاتيΔ التسϭيΔ المحضرة مختϠف أنϭاع الرمل (رمل الϭديΎن SO ، رمل المϘΎلعSC ϭ رمل الكثبΎنSD ) . إن ال تعϭيض الجزئي بنسبΔ 30 % لرمل الϭديΎنSO برمل الكثبΎنSD Δأعطى نتΎئج جيدة فيمΎ يخص مϘΎϭمΔ الخرسΎن لϬجϭϡ حمض HCl ϭ مϠحNaCl .. ϭهذا مΎ يعني أن معΎمل االكتنΎز هϭ األكبر لϬذه التركيبΔ من بين التركيبΎΕ المختبرة كلماΕ مفتاحيΔ : خرسΎنΔ , سΎئϠΔ , متجΎنسΔ , مستϘرة , رمل , الكثبΎن , المϘΎلع . Résumé Un béton autoplaçant (BAP) est un béton fluide, très déformable, homogène et stable qui se met en place par gravitation et sans l’utilisation d’un moyen de vibration. Il remplit parfaitement les formes des coffrages les plus complexes et/ou fortement ferraillé, il ne doit pas subir de ségrégation et doit présenter des qualités comparables à celles d’un béton vibré classique. L'objectif de ce travail est d'étudier l'effet des milieux agressifs sur la durabilité d'un béton autoplaçant préparés par divers types de sables (Sable concassé SC, Sable Alluvionnaire ou oued SO et Sable de dune SD). La résistance à l’attaque par HCl ou NaCl est maximale dans la composition 30% sable de dune et 70% sable d’oued, c’est indiqué que la compacité dans cette composition est maximale. - Mots clés : béton, fluide, homogène, stable, sable, dune, concassée. Abstract A self-compacting concrete (SCC) is a fluid concrete, highly deformable, homogeneous and stable, which is taking place by gravity and without the use of a vibrating means. He fills perfectly to the shape of the most complex forms, it must not be subjected to segregation and must have qualities similar to those of a conventional vibrated concrete. The objective of this work is to study the effect of aggressive media on the durability of self- compacting concrete prepared by various types of sand (Crushed Sand SC, Sand Alluvium SO and dune sand SD). The resistance to attack by HCl or NaCl is maximum in the composition 30% dune sand and 70% alluvium sand, it is indicated that the compactness in this composition is maximum. - Key words: concrete, fluid, homogeneous, stable, sand, desert, crushed Sommaire Remerciement……………………………………………………………………………………….…..I Dédicaces…………………………………………………………………………………………..……II Résumé……………………………………………………………………………………………..…..III . Liste des figures Liste des tableaux……………………………………………………………………..….IV Introduction générale……………………………………………………………………………… ….1 CHAPITRE I : Bibliographie sur le BAP I.1Introduction ……...……………………………………………………..….…………………………….….…....3 I.2. Modes de formulation des BAP……………………………………………………………...………….….....3 I.2.1. Cahier des charges minimum à l’état frais …………………………………………….…….…………..4 I.2.2. Particularités de la composition des BAP …………………………………………………….……..…..6 I.2.2.1. Un volume de pâte élevé………………………………………………………………...….….………….6 I.2.2.2. Une quantité de fines (Ø <80 µm) importante…………………………………………….….….…….6 I.2.2.3. L’emploi d’un superplastifiant ……………………………………………………………...….…….….7 I.2.2.4. L’utilisation éventuelle d’un agent de viscosité (rétenteur d’eau) ………………………..…..…….7 I.2.2.5. Un faible volume de gravillon ………………………………………………………………………...…8 I.3. Caractérisation du béton à l’état frais ……………………………………………..…………….........…..9 I.3.1. caractéristiques rhéologiques des BAP ………………………………………..……………….…….….9 . I.3.2. essais de caractérisations d’un BAP ……………………………………………..………………......…10 I.3.2.1. L’essai d’étalement (slump flow)………………………………………………………......…….….…10 I.3.2.2. L’essai boite en L (L-box test……………….……..………………………………...………….……….11 I.3.2.3 l’essai de stabilité …………………………………………………………….………………………..….12 I.4. Propriétés du béton durci ………………………………………………..…………………….………...…14 I.4.1. Résistance mécanique ………………………………………………..……………………………….…..14 I.5. Conclusion ……………………………………………..…………………………………………….15 CHAPITRE II : la durabilité de béton I. Introduction à la durabilité ………………………………………………………………………..…..17 II. Facteurs influençant la durabilité …………………………………………………………….…..…17 II. Les attaques chimiques des bétons ………………………………………………………..…..……18 II.1 Actions des acides……………………………………………………………….……….................18 II.1.1Sources des acides………………………………………………………………….…………..….18 II.2 Actions des sulfates ……………………………………………………………………..................19 II.2.1 Source des sulfates ………………………………………………………………...….….………19 II.3.2Mécanisme d’attaque …………………………………………………………….…………..…...20 II.3.3 Influence des ajouts minéraux sur la résistance des bétons aux attaques acides ………21 II.3 Action des sels de déverglaçage …………………………………………………………..……...22 II.4. La carbonatation ………………………………………………………………………………...…22 II.4.1Les mécanismes de carbonatation…………………………………….………………….…...…22 II.5 Conclusion …………………………………………………………………………………………..23 CHAPITRE III : Caractéristiques des Matériaux utilisés III.1. Introduction ………………………………………………………………………………………..17 III.2. Caractéristiques des matériaux …………………………………………………………..….….17 III.2.1. Les sables……………………………………………………………….…………................….17 III.2.2. Les graviers…………………………………………………………………….………….......…23 III.2.3. Ciment …………………………………………………………………………………….……...28 III.2.4. Super plastifiant………………………………………………………………..………….….…28 III.2.5. EAU………………………………………………………………………….………………...….28 III.3. Conclusion………….…………………………………………..………………………………... 28 Chapitre IV: Analyse des résultats IV.1. Introduction …………………………………………………………………………….……….....41 IV.2. Programme expérimental ………………………………………………………………………...41 IV.2.1.1. Compositions de bétons préparées……………………………………………………….....41 IV.2.1.2. confection des éprouvettes…………………………………………………...…………........42 IV.2.2. Deuxième étape : Evaluation de durabilité vis-à-vis l’attaque chimique …………..….42 IV.3. Résultats et discussion ………………………………………………………………..…….…….44 IV.3.1. Effet de l’acide HCl ………………………………………………………………..…….……..44 IV.3.1.1. La 1ière série …………………………………………………………………….……….….….44 IV.3.1.2. La 2ième série ………………………………………….………………………….…..……..…46 IV.3.1.3. Comparaison de trois systèmes de mélange………………..…………………….….....….48 IV.3.2. Effet de solution NaCl ………………………………………...………..………….….……....50 IV.3.2.1. LA 1ère Série …………………………………………………..…….…....………….…........50 IV.3.2.2. La 2ième série …………………………………………………………....…………….….........52 IV.3.2.3. Comparaison de trois systèmes de mélange ……………………….…..………….….…...53 IV.3.2. Comparaison entre les deux milieux d’attaque ………………………...........................…55 IV.4. Conclusion…………………………………………………………………….………..……......…56 LISTE DES FIGURES Figure I.1 : Phénomène de blocage des granulats aux droits d’un obstacle …. …………….... 5 Figure (I.2.) : Composition d'un béton ordinaire (BO) et d'un BAP. Aspectà l'état frais d'un BOplastique et d'un BAP . ………………………………………. . ... .. ..........….…6 Figure (I.3) : Phénomène de ressuage…………………………………………..……………....…7 Figure I.4. : Comparaison entre une composition de BAP et celle d’un béton vibré (d’après……………………………………………………………………………………...... 8 Figure I.5 : Exemples de comportements rhéologiques pour différents types de béton ..……. 9 Figure I.6 : essai d’étalement au cône (slump flow)… 10 ........................... ....... .......................... Figure I.7 : Entonnoir en forme V (V funnel).............................................................. 11 ... ......... Figure I.8 : Essai de la boite en L (L-box test) [self] . 11 . ... ........................................................... Figure I.9 : essai en U (a gauche), essai de caisson (a droite) 12 ................................................ Figure I.10 : Essai de stabilité au tamis 13 ... ...... ............................. ............................................ Figure I.11 : Essai de ressuage à l’aéromètre…………………………………………..……14 Figure I.12 : évolution de la résistance mécanique d’un BAP (SCC) et d’un BV (BEF) correspondant……………………………….……………………………………..……. . 14 ....... Figure I.13 : résistance mécanique d’un béton vibré et deux BAP (deux formulations différentes).. …………. . 15 ..... ........................................................................................................ Figure II.2 :. Mécanismes proposés pour l’attaque aux sulfates de sodium…………..……..20 Figure II.1 : mécanisme de carbonatation…………………………………………………………23 Figure 3.1: Comparaison de la masse volumique apparente et la masse volumique absolue entre les différents types de sables 28 ....... ...... ..... ........................................................................ Figure 3.2: Courbes granulométriques de différents types de sables 30 ... ................................... Figure 3.3: Comparaison du module de finesse entre les différents types des sables 31 .. ......... Figure 3.4: Comparaison de l'équivalent de sable entre les différents types des sables 32 . ....... Figure 3.5: Comparaison de la masse volumique apparente et la masse volumique absolue entre les différents types de gravies 34 .. ... . ... ........ ....................................................................... Figure 3.6: Courbes granulométriques de différents types de graviers 36 .... ............................. Figure 3.7: comparaison de coefficient de dureté entres le différents types de graviers 37 .. ..... Figure IV.1 : Variation de la masse à 3, 7,14 et 28 jours des éprouvettes immergés dans 5% HClen fonction de sable (1ère série)……….. 45 ........ ........ ......... ............................................ Figure IV.2 : Pourcentage de gain ou perte de la résistance à l’attaque par 5% HCl des différents BAP en comparaison au témoin 100SO (1ère série) 45 ........ .................................. Figure IV.3 : Variation de la masse à 3, 7,14 et 28 jours des éprouvettes immergés dans 5% HCl en fonction de sable (2ème série) ………………..….…………... 46 ....... ............ Figure uploads/Ingenierie_Lourd/ etude-de-la-resistance-aux-attaques-chimiques-sur-le-beton-autoplacants-a-base-de-divers-types-de-sable-pdf.pdf