UNIVERSITE MENTOURI-CONSTANTINE Faculté des ?· spreading to 5 and the relative flow time to 1 are…

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    11-Sep-2018

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  • MINISTERE DE LENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

    UNIVERSITE MENTOURI-CONSTANTINE

    Facult des Sciences de lIngnieur Dpartement de Gnie Civil

    N Ordre : N Srie :

    THESE

    Prsente pour lobtention du diplme de

    DOCTORAT EN SCIENCES

    Spcialit : Matriaux

    Par

    Mr. BENSEBTI Salah Eddine Magistre en Gnie Civil

    Intitul :

    Formulation et Proprits des Btons Autoplaants

    Base de Matriaux Locaux

    Directeur de thse : Professeur HOUARI Hacne U. M. Constantine Devant la commission dexamen compose de : Prsident Mr M. L. SAMAI Professeur U. Mentouri Constantine Examinateur Mr N. CHIKH Professeur U. Mentouri Constantine Examinateur Mr M. BELACHIA Professeur U. 20 Aot 55 Skikda Examinateur Mr A. BENOUIS M. C. U. 08 mai 45 Guelma Invite Mme. S. AGGOUN M. C. U. Cergy Pontoise, France

    Soutenue le 02 Juillet 2008

  • Remerciements

    Je voudrai faire des remerciements particuliers au :

    Professeur M.L. SAMAI pour mavoir fait lhonneur daccepter de prsider le jury, pour tous les conseils

    qu'il m'a souvent prodigu et pour la rigueur respectueuse qu'il a toujours

    reprsent.

    Messieurs CHIKH, BELACHIA, BENOUIS

    de mavoir fait lhonneur daccepter dexaminer et de critiquer mon travail.

  • Je voudrai remercier, mon directeur de thse :

    Le Professeur H. HOUARI Qui a t toujours disponible et surtout pour ses qualits scientifiques et

    humaines qui m'ont permis de finir ma thse dans les meilleures conditions.

    Qu'il trouve ici l'expression de toute ma reconnaissance.

    Mes remerciements s'adressent aussi :

    Salima AGGOUN

    Mon co-encadreur, qui a t, et est, la personne sur qui j'ai pu toujours compter.

    Je la remercie pour son aide prcieuse et pour ses encouragements, sans

    lesquels je n'aurais jamais fini cette thse.

    Mes remerciements s'adressent toutes les personnes qui ont pu, de prs ou de

    loin, contribuer l'aboutissement de mon travail.

    Je voudrais exprimer ma gratitude pour toute l'aide apporte, envers Mme

    BENTALHA, Mr. CHABANE et Mr. FERKOUS.

    Je remercie, Mr. ABDOU, Melle. BENKECHEKACHE, Melle BOUKNI et

    Mme CHIBANE, qui m'ont toujours soutenu.

    Je voudrais aussi remercier toute l'quipe de GRANITEX qui a mis ma

    disposition toute leur gamme de produits.

    Je terminerai par une pense trs spciale vers la personne qui m'a accompagne

    aide et surtout compris tout au long de cette recherche.

  • Rsum Le travail de recherche prsent dans cette thse sarticule autour de la formulation et les proprits des btons autoplaants (BAP) confectionns partir d'une gamme de constituants produites localement (contexte algrien). Les btons autoplaants sont des btons spciaux, trs fluides, qui se mettent en place et se serrent sous le seul effet de la gravit, donc sans apport de vibration interne ou externe, mme dans les coffrages les plus ferraills. Ces btons ne sont videmment qualifis dautoplaants que si le matriau final prsente des proprits homognes, c'est--dire sil na pas subi de sgrgation. Un travail de formulation de btons autoplaants en utilisant la mthode Japonaise est prsent. Il savre que cette mthode ne permet pas datteindre du premier coup les rsultats esprs. La limitation de ltalement relatif 5 et du temps dcoulement relatif 1 sont contestables. En effet, ces limitations doivent tre revues. Cest le travail que nous avons men, sur des coulis, des mortiers et des btons, et qui nous a permis de dterminer de nouvelles valeurs, en loccurrence ; un talement relatif de 8 et un temps dcoulement relatif de 2,5. Vu la fluidit importante des BAP, une partie a t consacre l'tude du risque de sgrgation statique qui nest pas des moindres. Il s'est avr qu'il est trs important de vrifier la stabilit du systme de granulats dans la masse du bton. Dans cette partie nous avons propos et valid un processus exprimental permettant la caractrisation de la sgrgation statique des BAP Pour valoriser ce nouveau type de bton nous prsentons une tude de quelques proprits l'tat durci des BAP que nous comparons celles dun bton ordinaire.

    Abstract

    The research presented in this thesis is articulated around mix design and properties of self compacting concrete SCC made with produced locally components. Self compacting concrete (SCC) is a new type of concrete that can fill all corners of formwork without vibration. In order to achieve this property, SCC must have good deformability and no blocking around reinforcements. It is important, also, to note that the mixture should not undergo any form of segregation. Segregation can be "dynamic" when it occurs during a flow or "static" when it occurs in the formwork (packing of the gravels of mixture). we presented a mix design work of SCC using the Japanese method. It is showed that this method does not make it possible to reach the expected results. The limitation of relative spreading to 5 and the relative flow time to 1 are contestable. Indeed, these limitations must be examined. It is the work which we undertook. We determine new values; a relative spreading out of 8 and a relative flow time of 2,5. Considering the important fluidity of SCC, we present a study of the static risk of segregation which is not the least. It is proved that it is very important to check the stability of the aggregate system in the mass of the concrete. In this part we proposed and validated an experimental process allowing the static characterization of segregation of the SCC To develop this new type of concrete we present a study of some properties in a hardened state of SCC which we compare with those of an ordinary concrete.

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  • Sommaire

    SOMMAIRE

    INTRODUCHAMP CTION GNRALE ............................................................................................1 CHAPITRE I BETONS AUTOPLAANTS TERMINOLOGIE CONCEPTS - RHEOLOGIE I.1. Introduction 4..................................................................................................... I.2. Quest ce quun bton Autoplaant ? 5.......................................................... I.3. Influence des granulats sur les proprits des BAP: ..................................6 I.4. Influence des additions minrales sur les proprits des BAP : 7...............

    I.4.1. les fillers calcaires : ..................................................................................................................... 8 I.4.1.1. Influence des fillers calcaires sur les paramtres rhologiques : ..........................................................8 I.4.1.2. Influence des fillers calcaires sur les paramtres rhologiques des BAP : ...........................................9

    I.5. Influence des ajouts chimiques sur les proprits des BAP : 9.................... I.5.1. les superplastifiants :.................................................................................................................... 9 I.5.2. les agents de viscosit (ADV) ou agent Collodaux : .................................................................11

    I.6. Laspect empirique de la formulation des BAP : ......................................13 I.7. Les Approches de formulation des BAP : 14..................................................

    I.7.1. Lapproche Bases sur loptimisation des Mortiers : .................................................................14 I.7.2. Lapproche base sur l'optimisation du volume de pte : ...........................................................14 I.7.3. Lapproche base sur l'optimisation du squelette granulaire : ....................................................15 I.7.4. Mthode base sur un plan d'exprience : ..................................................................................15 I.7.5. Lapproche base sur l'utilisation du mortier du bton quivalent MBE : .................................16

    I.8. Les Mthodes de formulation des BAP : 16.................................................... I.8.1. Approche Japonaise ...................................................................................................................16 I.8.2. Les travaux dOzawa et al .........................................................................................................18 I.8.3. Les travaux de Tangtermsirikul et Van : ....................................................................................19 I.8.4. Mthode Sudoise :.....................................................................................................................20 I.8.5. Mthode Franaise :....................................................................................................................21

    I.8.5.a. Le rhomtre BTRHEOMTM ...........................................................................................................22 I.8.5.b. Le model des suspensions solides : ....................................................................................................23 I.8.5.c. Un processus rationnel pour la formulation des Bton Autoplaants : ...............................................26

    I.8.6. La Mthode de Sakata et coll. ....................................................................................................28

  • Sommaire

    I.9. Discussion et comparaison entre les diffrentes formulations : 29............... I.10. Essais et techniques de caractrisation des BAP : ...................................31

    I.9.1. Les Proprits Essentielles Recher

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