Les matériaux silico-calcaires : substitution de la chaux éteinte par le laitier granulé de haut fourneau

International audienceLa construction durable et une meilleure prise de l'impact énergétique des bâtiments sont liées aux matériaux qui les composent. En maçonnerie, les matériaux les plus utilisés en général sont fabriqués à partir de ressources naturelles. Face au manque de tels matériaux, il est impératif de les substituer par d'autres matériaux alternatifs. Dans cette étude, une substitution au fur et à mesure de la chaux éteinte par le laitier granulé de haut fourneau produit en Algérie est envisagée. Ce nouveau liant est mis au point en vue de la fabrication de matériaux silico-calcaires. La finesse de mouture du laitier granulé broyé et la pression de traitement thermique dans un autoclave sous conditions de vapeur saturante, sont suivies comme paramètres d'influence sur la résistance mécanique. Les résultats obtenus font apparaître une baisse de la résistance à la compression à la suite de la substitution. Les produits de réaction sont composés essentiellement de tobermorite (dite à 11Å) et de xonotlite. L'augmentation de la température d'autoclavage favorise la formation de la xonotlite aux dépends de la tobermorite. Les raies de diffraction des rayons X de ces phases sont très faibles, difficilement visibles, les phases nouvelles sont masquées par la présence du quartz. Leurs intensités croissent avec la présence de laitier granulé. Ceci laisse penser que le laitier est plus réactif avec la chaux que le quartz. Par contre, les observations au microscope électronique permettent de mieux apprécier ces cristallites. Par sa composition de structure amorphe, le laitier granulé ne dégage pas de nouvelles phases d'hydrates distinctes

Contribution à l'étude des indicateurs de durabilité des bétons à base des granulats recyclés

International audience RÉSUMÉ. Ce travail est une contribution expérimentale à l'étude de la durabilité des différentes compositions de bétons ordinaires sans adjuvants, à base des granulats naturels et recyclés avec différentes combinaisons granulaires (sable et gravier). Après identification et caractérisation physico-chimiques et mécaniques des granulats en particulier les recyclés, on a réalisé des essais de durabilité sur des bétons classe cible C25/30 en prenant en considération le même type et dosage du ciment et la même classe de consistance S2.La procédure expérimentale consiste à comparer les résistances mécaniques ainsi que les indicateurs de durabilité les plus déterminants pour ces bétons à savoir : la porosité, la perméabilité et la lixiviation au nitrate d'ammonium. L'étude comparative entre les différentes compositions de bétons recyclés a montré des propriétés physiques et mécaniques acceptables vis-à-vis de la résistance mécanique et de la durabilité. Les granulats recyclés peuvent constituer un matériau de substitution à des granulats naturels. ABSTRACT: This work is an experimental contribution to the study of the sustainability of various compositions of ordinary concrete without additives, made of natural and recycled aggregates with different combinations granular (sand and gravel). After identification and physico-chemical and mechanical characterization of the recycled aggregates in particular, durability tests were carried out on concrete target class C25/30, taking into account the same type and dosage of the cement and the same consistency class S2. The experimental procedure is to compare the strengths and the most critical sustainability indicators for these concretes are: porosity, permeability and leaching of ammonium nitrate. The comparative study between different recycled concrete compositions showed acceptable physical and mechanical properties vis-à-vis the strength and durability. Recycled aggregates can be a substitute material for natural aggregates. MOTS-CLÉS : granulats recyclés, porosité, lixiviation, durabilité, résistance mécaniques. KEY WORDS: recycled aggregates, porosity, leaching, durability, mechanical strength. </div

Durability of Alkali-Resistant Glass Fibers Reinforced Cement Composite: Microstructural Observations of Degradation

Usually, glass fibers in concrete permit the increase of the flexural strength. But the fibers in contact with cement are quickly degraded by alkali reactions due to the presence of portlandite. This article presents the results of investigations carried out to study the influence of curing conditions on the durability of alkali-resistant glass fibers in a cement matrix. Test results showed that alkali resistant fibers treated with zirconium oxide, present the same degradation phenomenon. The used cement nature has a large influence on the protection of the fibers. In addition, the degradation is weakened when silica fumes are added, owing to the pozzolanic effect that decreases the portlandite quantity. In spite of those different ameliorations, the use of such materials in humid environment is proving to be risky. The used techniques to study those phenomena are SEM equipped with energy dispersive spectrometer (EDX) to observe the attack microstructures of the fibers and X-ray diffraction to quantify the portlandite and other phase development

Propriétés mécaniques et durabilité des bétons à base de graviers et sables recyclés issus de béton de démolition

International audienceL'utilisation de granulats recyclés présente les nouvelles tendances dans la construction comme une alternative aux granulats naturels. Cependant, une absorption d'eau élevée et des propriétés mécaniques pas assez bonnes des granulats recyclés influencent par conséquent, la résistance et la durabilité du béton durci. Pour une tenue pérenne du béton, il est nécessaire d'avoir des exigences de perméabilité à l'eau, au gaz et une résistance à la diffusion d'ions. Ce travail est une contribution expérimentale à l'étude de la durabilité des différentes compositions de bétons ordinaires (naturels/recyclés) avec différentes combinaisons granulaires (sable et gravier). Et, pour se faire réaliser des caractérisations physico-chimiques et mécaniques, des granulats en particulier les recyclés et des bétons ont été menées. Les essais ont été réalisées sur une formulation de béton type : un dosage en ciment constant C=400kg/m 3 , une même maniabilité du béton frais (Aff= 70±20mm) et une classe de béton cible C25/30. La procédure expérimentale consiste à comparer les résistances mécaniques à long terme, des bétons conservés dans trois types de solutions (eau de robinet, Eau déminéralisée et eau très salée), ainsi que les indicateurs de durabilité les plus déterminants pour ces bétons à savoir : la porosité, la perméabilité et la lixiviation au nitrate d'ammonium avec deux concentrations (faible et forte). Les propriétés physico-mécaniques et chimiques des granulats recyclés (GR) sont inférieures à celles des granulats naturels (GN). Cette étude comparative entre les différents bétons à base des granulats recyclés "issus de béton de démolition" et naturels, montre globalement que ces recyclés possèdent des caractéristiques acceptables vis-à-vis de la durabilité, dont la valorisation des granulats recyclés pour la fabrication des bétons semble une voie prometteuse

Formation of C-S-H in calcium hydroxide–blast furnace slag– quartz–water system in autoclaving conditions

International audienceIn masonry, the most commonly used materials are concrete blocks or burnt clay brick. Owing to energy costs, there is a need to explore alternative raw materials and energy-efficient technologies for making building materials. This paper deals with the incorporation of blast furnace granulated slag in sand–lime materials as a replacement for hydrated lime during autoclaving conditions. The slag grain-size grinding and the heat treatment in saturated vapour pressure autoclave conditions were investigated to study the compressive strength behaviour of the new material. This substitution induces a decrease in compressive strength. The reaction products consist mainly of 11 nm tobermorite and xonotlite. The X-ray diffractions of these phases are difficult to see. The slag seems more reactive with lime than quartz. Observations with the scanning electron microscope allow better appreciation of these crystallites. With its composition and amorphous structure, the granulated slag does not release new distinct phases of hydrates

Pathologie des bétons fibrés après incendie

International audienceDe nombreux travaux ont permis d'analyser et comparer le comportement mécanique d'un béton classique et le comportement d'un béton similaire mais renforcé de fibres métalliques. Toutefois il existe peu d'études sur l'effet des fibres métalliques sur le comportement des bétons fibrés ayant subi un incendie. Le but de notre étude est essentiellement expérimental, il a pour objet d'analyser le comportement de ces 2 type de matériaux après incendie. Afin de mieux simuler les effets d'un incendie, un test à la flamme de gaz propane est mis au point. Les différents matériaux sont soumis à cet échauffement. L'évolution du gradient de température à l'intérieur des échantillons est suivie, et, en fin d'exposition, le comportement des mortiers est comparé à l'aide d'un essai de poinçonnement. L'évolution microstructurale du mortier est étudiée par diffraction X et observations au MEB. Les observations des fibres aux différentes températures permettent d'expliquer le comportement du mortier fibré. Les résultats d'essais effectués dans un four à moufle indiquent que :-Entre 400 et 500°C, la perte moyenne de la résistance est de l'ordre de 30 %. L'endommagement thermique du mortier renforcé ne cause pas de désordre gênant.-Au-delà de 500°C, la perte de résistance mécanique devient plus importante et crée une instabilité de la structure qui peut conduire à la ruine.-Entre 400 et 700°C, l'ajout fibres d'acier permet une meilleure résistance à la déformation et une rupture graduelle. L'énergie dissipée est très nettement augmentée. Les observations au MEB et les analyses à la microsonde montrent une oxydation des fibres d'acier aux hautes températures. Cette oxydation provoque une perte de résistance et de ductilité importante au-delà de 800°C, et peut limiter l'intérêt vis à vis du risque incendie

Heat exposure tests on various types of fibre mortar

International audienceThe advantage of steel fibres in cement based materials vis-à -vis mechanical reinforcement is widely recognized in the field of construction. This paper considers the behaviour of materials under extreme conditions in terms of temperature (e.g. fire). To this end, a comparison is made of the mechanical behaviour of mortars reinforced with steel fibres, polypropylene fibres and a hybrid fibre combination. These mortars are subjected to various heat exposures and then tested mechanically. Protection mechanisms of steel fibres and polypropylene are analyzed. SEM observations of steel fibres show oxidation at high temperatures; this oxidation impairs the protective effect of steel fibres. L'intérêt des fibres d'acier dans les matériaux cimentaires vis-à-vis du renforcement mécanique est reconnu dans le domaine de la construction. Nous nous intéressons ici au comportement de ces matériaux dans des conditions extrêmes du point de vue de la température (par exemple un incendie). Pour cela, nous comparons le comportement mécanique de mortiers renforcés avec des fibres d'acier, des fibres de polypropylène et des mortiers hybrides. Ces mortiers ont été soumis à divers traitements thermiques puis testés mécaniquement. Les mécanismes de protection des fibres d'acier et de polypropylène sont analysés. Des observations au MEB des fibres d'acier mettent en évidence une oxydation aux hautes températures. Cette oxydation compromet l'effet protecteur des fibres d'acier

Murissement des BHPF avec ajout de laitier dans les milieux sulfatés

International audienceUne panoplie de sulfates en solution se trouve souvent dans les eaux souterraines, les eaux usées ou dans l'eau de mer. Au contact du béton ces sulfates réagissent chimiquement avec ses hydrates, cela peut entrainer la détérioration du béton dans un laps de temps très réduit, selon deux mécanismes physico-chimiques à savoir l'expansion et la perte des propriétés liantes des CSH. Les bétons de haute performance de fibres métalliques sont de plus en plus utilisés dans la construction. Dans le cadre de la politique de développement durable actuelle, ce sont des matériaux qui procurent des gains de masse conséquents, qui permettent d'augmenter la tenue dans le temps des ouvrages, ce qui contribue à la diminution de l'impact des matériaux cimentaires sur l'effet de serre. Dans ce travail, on présente les résultats d'une étude expérimentale portant sur la durabilité après 6 et 24 mois de murissement dans l'eau séléniteuse, d'un béton de haute performance fibré avec substitution de 15% du ciment par du laitier de hauts fourneaux et cela par des essais qui permettent de caractériser sa compacité, la microstructure de sa matrice cimentaire et l'altération éventuelle de ces fibres métalliques

Procédé d'activation des sols argileux

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Comportement des BHP de laitier soumis aux cycles immersion-séchage

This article is part of a summary of the work developed in conjunction with the Laboratory of Civil Engineering and Mechanical Engineering from INSA Rennes and Research Unit: Materials, Processes and Environment, University of Boumerdes. One of the objectives was indeed to promote, through studies of variants, the use of local cementitious additions in the formulation of high performance concretes (HPC). The binding contribution of mineral additions to the physical, mechanical and durability of concrete was evaluated by an experimental methodology to subjugate their original granular and pozzolanic effect. The results show that the contribution of couple cement -slag intensification of the matrix is higher than that obtained when the cement is not substituted by addition. Therefore, a significant improvement in performance of concretes was observed, despite the adverse action immersion cycles - drying maintained for 365 days.Cet article constitue une partie d’une synthèse des travaux élaborés conjointement au Laboratoire de Génie Civil et de Génie Mécanique de l’INSA de Rennes et l’Unité de Recherche : Matériaux, Procédés et Environnement de l’Université de Boumerdès. Un des objectifs visés était en effet de valoriser, par des études de variantes, l’utilisation des ajouts cimentaires locaux dans la formulation des bétons à hautes performances (BHP). La contribution liante des additions minérales aux propriétés physiques, mécaniques et de durabilité des bétons a été évaluée par une méthodologie expérimentale originale permettant de subjuguer leur effet granulaire et pouzzolanique. Les résultats obtenus montrent que la contribution du couple ciment - laitier à la densification de la matrice est supérieure à celle obtenue lorsque le ciment n’est pas substitué par l’addition. Par conséquent, une amélioration significative des performances des bétons formulés a été observée, ceci malgré l’action préjudiciable des cycles immersion - séchage maintenus pendant 365 joursCet article constitue une partie d’une synthèse des travaux élaborés conjointement au Laboratoire de Génie Civil et de Génie Mécanique de l’INSA de Rennes et l’Unité de Recherche : Matériaux, Procédés et Environnement de l’Université de Boumerdès. Un des objectifs visés était en effet de valoriser, par des études de variantes, l’utilisation des ajouts cimentaires locaux dans la formulation des bétons à hautes performances (BHP). La contribution liante des additions minérales aux propriétés physiques, mécaniques et de durabilité des bétons a été évaluée par une méthodologie expérimentale originale permettant de subjuguer leur effet granulaire. Les résultats obtenus montrent que la contribution du couple ciment - laitier à la densification de la matrice est supérieure à celle obtenue lorsque le ciment n’est pas substitué par l’addition. Par conséquent, une amélioration significative des performances des bétons formulés a été observée, ceci malgré l’action préjudiciable des cycles immersion - séchage maintenus pendant 365 jours