Comportement d’un béton à hautes performances à base de laitier en milieu sulfatique

L'utilisation de béton à hautes performances (BHP) intégrant des ajouts cimentaires comme les cendres volantes, les fumées de silice ou le laitier hydraulique cimentaire a augmenté considérablement au cours des deux dernières décennies. Les ouvrages en BHP durent plus longtemps et entraînent des frais d'entretien moins élevés que ceux en béton ordinaire. De plus, le BHP utilise moins de ciment, ce qui diminue les émissions de CO2. Une plus vaste utilisation du béton à hautes performances intégrant des ajouts cimentaires pourrait donc entraîner des bénéfices tant environnementaux que financiers et construire des ouvrages plus durables. A l’état actuel, la recherche sur les bétons à hautes performances en Algérie est surtout axée sur leurs formulations en vue de produire des bétons de meilleures résistances et durables. Cependant, une composition optimale dépend de plusieurs paramètres, en particulier du choix des ingrédients. L'effet des ajouts cimentaires et leur finesse reste peu entrepris. C'est pourquoi nous nous proposons dans ce travail, de formuler des bétons à hautes performances avec et sans ajout cimentaire et de traiter l’influence du laitier de l’usine sidérurgique d’El-hadjar (Algérie), finement broyé et substitué à une partie de ciment, sur les caractéristiques physico-mécaniques des bétons élaborés.Mots clés : BHP - Laitier - Durabilité - Sulphate

Investigation on oil absorption and microstructural properties of polyethylene composites reinforced with post-agricultural waste fillers

Conventional plastic made from polyethylene (PE) is not able to absorb excess oil from the fried food due to its nature to resist water and oil. As a result, oil inside fried food plastic packaging will be accumulated and will affect the freshness and shelf life of the product. To address this issue, polyethylene incorporated post-agricultural waste filler which is rice husk (RH) and rice husk ash (RHA) is produced. Five levels of filler loading which are 10, 15, 20, 25, and 30 in weight percent were incorporated into the PE to produce RH-PE and RHA-PE composites. Tests were performed to evaluate the oil absorption and microstructural properties of the composites. The results showed that the addition of fillers at any loading percentages resulted in significant improvement on the oil absorption of the composites as compared to control sample which is PE. The RH-PE and RHA-PE composites with 25% of fillers were found to possess the best oil absorption property as compared to other compositions. An increase in the loading of fillers would lead to some large agglomeration, high amount of spaces between rice husk and polyethylene and subsequently allow more oil to be absorbed into the composite. It proved that R RH-PE and RHA-PE composites with optimum composition have a great potential to be a good oil absorbent material

Indicateurs d'endommagement et durée de vie des réseaux d’assainissement, modélisation

International audienceBuilding models of physical systems turns out to be an awkward task by the presence of noise and disturbance. It is not always possible to get information about disturbances and noises acting on the system. This may turn the usual stochastic framework inappropriate. In such cases, assuming bounded uncertainties may be a solution. An interesting way to go is then to use guaranteed estimation methods, which learn the state and/or parameters of the models from data. The set-membership models are well suited for fault detection and for making relevant diagnoses to improve the process evolution. A damage analysis of sewerage structures in Rennes (France) is undertaken. These systems (unit network rainwater and wastewater or separate system) consist of cement-based materials. The damage is quantified through various indicators of material properties (material extracted in the city). One hundred samples characterized by different streets and laying dates between 1892 and our days are analyzed. Thus, in this work, starting from a set-membership model of the behaviour of different sections of pipe wastewater, we use recent techniques of set-membership estimation to model and diagnose the system. A particular attention is paid to estimating the corrosion level for considering the full or partial rehabilitation

Altération des sulfures des granulats dans les chaussées

Sulfides present in hornsfeld aggregates, used in light pavanent construction in contact with humid air alter rapidly. Crystallisation of sulfates at the interface of bitumastic material and sub-base creates serious problems (intumescence and crazing) that can lead to a total reconstruction of the project – (roads, sidewalks, sports areas, etc). The sulfides in the aggregates and the sulfates produced due to alteration are studied by SEM and XRD. The results show that the intensity of this phenomenon is linked to the nature and the crystallinity of the sulfides. The evolution of the sulfates formed during this alteration process is slow and complex. In new pavements (3 years) the sulfates have a pulverised appearance and consist mostly of epsomite, associated with pickeringite and halotrichite. In older pavements (20 years) the sulfates form a fibrous concretion consisting of pickeringite and small quantities of halotrichite.Les sulfures présents dans les granulats élaborés à partir de cornéen nes s'altèrent rapidement dans les chaussées légères en présence d'air humide. La cristallisation des sulfates à l'interface enrobé-couche de fondation crée des désordres si importants (intumescences, faiençage) qu'il est bien souvent nécessaire d'assurer la réfection totale des ouvrages (routes, trottoirs, plateaux sportifs...). Les sulfures des granulats et les sulfates issus du processus d'altération ont été étudiés par diffractométrie X et examen su Microscope Electronique à Balayage équipé de microanalyse X. Les résultats montrent que !intensité des désordres est liée à la nature et à la cristallinité des sulfures. Les sulfates formés évoluent su cours du processus d'altération qui est long et complexe. Dans les chaussées récentes (3 ans) ils ont un aspect pulvérulent et sont constitués d'epsomite dominante associée à de la pickeringite et à de l'halotrichite. Dans les chaussées plus anciennes (20 ans) ils forment des concrétions fibreuses constituées de pickeringite et d'une faible quantité d'halotrichite

Corrosion of concrete pipes in a sewer environment – two case studies

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Influence of a natural pozzolana on the properties of high performance mortar

Certain finely ground mineral admixtures, such as blast furnace slag, pozzolana and limestone, influence, to a greater or lesser extent, the chemical and physico-mechanical properties of concrete/mortar. This study aims to test the properties of high performance mortars containing natural pozzolana. The durability of these materials subjected to various conditions to which the samples were exposed was quantified by the change of strength, density, ultrasonic pulse velocity (UPV) and Vickers hardness. The environmental conditions were as follows: immersion in seawater, saturated sulphate solution (gypsum), running water and cyclical exposure to air/water, to simulate variations in water level. The formation of different crystal phases resulting from the aggressive medium was monitored by X-ray diffraction and scanning electron microscop

Influence de l'environnement sur la tenue des ciments alumineux

Le fondu alumineux est un ciment à prise rapide, bonne tenue à l'eau de mer, aux solutions sulfatées et aux sols alcalins. Actuellement, il est communément utilisé pour des applications à des ouvrages requérant une exécution rapide. Sa très bonne résistance mécanique à très courte échéance décroît ensuite après quelques années de service. Le but de notre étude est de relier ces observations à l'évolution des phases cristallines et ceci dans des conditions extérieures plus ou moins agressives. Le CA (aluminate de calcium CaOAl$_{2}$O$_{3}$) est le constituant principal du ciment fondu anhydre. A 20$^{\circ}$C, la phase hydratée est le CAH$_{10}$ (CaO Al$_{2}$O$_{3}$,10H$_{2}$O). Cette phase métastable disparaît totalement à 60$^{\circ}$C. Elle est remplacée par C$_{3}$AH$_{6 }$(3CaO, Al$_{2}$O$_{3}$, 6H$_{2}$O) et Al(OH)$_{3}$. La transformation est très rapide. L'objectif de cette étude est d'observer par diffraction X l'évolution des phases hydratées du fondu alumineux soumis à des environnements agressifs : température élevée, atmosphère humide, solutions acides et solutions sulfatiques pour lesquelles ce ciment est couramment préconisé. Les observations au MEB mettent clairement en évidence l'évolution de la microstructure de la pâte cimentaire lors du changement de phase. Nous avons montré que cette transformation de phase observée à 60$^{\circ}$C apparaît à des températures beaucoup plus basses (dès 20$^{\circ}$C) liées à l'environnement. Ceci explique pourquoi certains pays ont proscrit l'utilisation d'un tel ciment, la durabilité n'étant pas correcte avec ce type de matériau

Réactivité du laitier de hauts fourneaux d'Annaba (Algérie) en substitution partielle du ciment

Iron industry provides blast-furnace slag production as waste. Blast-furnace slag are made of non ironic elements, flux and coke ash. These elements might have binding properties such as cement. Usually, only blastfurnace slag chemical composition is considered to evaluate its quality as a binder. Other properties such as crystal phases amount, grading, specific area or temperature are not considered Some studies have shown that binding properties exist when the blast-furnace slag is quenched and crushed in very fine grains, and that an increase of the temperature has a benefit aspect on the kinetic of the reaction. We have used X ray diffraction, SEM observations with micro analysis on different samples of blast-furnace slag that undergone different cure modes. At low temperature, only non complete crystal phases appear. At room temperature, calcium sulphate and hydrated aluminium sulphate (ettringite) exist such as for Portland cement while setting. Under a steam curing mode, there is very few lime in the blast-furnace slag because lime has reacted with silicate, therefore there is much more CSH in the binder. No ettringite can be detected, on the other hand, the steam curing mode produce formation of hydrated calcium aluminate.Les laitiers de haut fourneau sont des sous produit de l'élaboration de la fonte. lis sont formés de constituants non ferreux, des fondants et des cendres de coke. Leur composition chimique laisse présager des propriétés liantes comme celles que l'on obtient avec les ciments. Les qualités hydrauliques de ces matériaux sont actuellement estimées par des calculs basés sur leur composition chimique. Elles ne tiennent pas compte d'autres paramètres tels que le caractère vitreux ou cristallin, la granulométrie ou la surface spécifique, la température entre autres. Les propriétés liantes apparaissent lorsque le laitier est trempé et broyé très finement, la température augmentant la cinétique. Les produits formés analysés par diffraction X et observés au MEB couplé à une micro analyse sont, pour des températures faibles, des phases semi cristallines. Dans les produits étuvés, la chaux est en plus faible quantité, elle a réagi avec la silice: les CSH sont en plus grande quantité. Le sulfate de calcium et d'aluminium hydraté (ettringite) apparaît à température ambiante comme dans le cas de la prise des ciments Portland mais est absente dans le ciment au laitier étuvé. A l'inverse, la formation de l'aluminate de calcium hydraté est favorisée par l'étuvage

Impact de la poudre de marbre conjuguée au calcaire du CEM II sur la durabilité du béton

Cette étude a pour objectif la valorisation de résidus minéraux comme ajout dans les matériaux de construction à matrice cimentaire. Elle s’inscrit dans une démarche de développement durable. Elle regroupe les résultats obtenus et celui des matériaux minéraux et composites. L’utilisation de résidus industriels récupérés et recyclables en remplacement partiel du ciment Portland dans le béton permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) et se traduit par la fabrication d’un béton avec un impact environnemental moindre. En mettant à profit différentes techniques expérimentales, une attention particulière est accordée au comportement de la poudre de marbre finement broyée associée au ciment Portland avec addition de calcaire. Cette étude confirme l’amélioration des propriétés physico-chimiques des bétons avec ajout de poudre de marbre, ce qui est de bon augure quant à son utilisation en tant qu’ajout cimentair

Apport des fillers calcaires à la durabilité des BHP en milieu sulfatique

La formulation des bétons est quasiment toujours basée sur leur fonction structurale. Les milieux environnementaux d'utilisation n'interviennent pratiquement que sur le choix de la nature du liant et accessoirement des granulats. Dans des situations plus ou moins agressives, ce ne sont plus les effets des charges qui déterminent la durée de vie de la structure, mais plutôt la qualité du béton qui influence la facilité avec laquelle l'agent agressif modifie l'esthétique puis pénètre et s'attaque à l'intégrité de la structure. L'objet de la présente étude consiste à formuler des bétons à hautes performances (BHP) avec et sans ajout. Une substitution partielle du ciment par des fines calcaires améliore le comportement des bétons dans l'eau séléniteuse. Les mécanismes de dégradations ont été reliés au développement de la microstructure du matériau. Ils sont observés au microscope électronique à balayage (MEB) et quantifiés par diffraction des rayons X (DRX). Ces examens ont été complétés par des mesures de propagation d'onde sonore et de résistances mécanique