Etude Experimentale Du Betonnage Par Temp Chaud

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7 ème séminaire sur les technologies du béton ETUDE EXPERIMENTALE DU BETONNAGE PAR TEMPS CHAUD N. BAKIR 1 , A. ISSAAD 2 , M. BEDDAR 3

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effet du bétonnage par temps chaud sur les caractéristiques des bétons

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7ème séminaire sur les technologies du béton

ETUDE EXPERIMENTALE DU BETONNAGE PAR TEMPS CHAUD

N. BAKIR1, A. ISSAAD2, M. BEDDAR3

1.INTRODUCTION

• L'influence des facteurs climatiques principaux sur le taux d'évaporation de l'eau desurface du mortier est belle et bien démontrée [1,2], cependant on ne peut donnerune conclusion précise sur leurs effets que par une étude détaillée propre à chaquefacteur.

• Un des facteurs les plus importants des conditions climatiques, est la températureambiante.

• Le deuxième facteur important est la basse humidité qui peut causer uneévaporation très rapide de l'eau de gâchage entraînant en temps chauds, ledurcissement rapide du mortier.

La partie actuelle de ce travail a pour but d’étudier les propriétés mécaniques dumortier confectionné à base des matériaux locaux et conservés durant sondurcissement dans différents environnements simulés à la région de climat chaud.

2. MATERIAUXLe ciment utilisé est le portland de classe 325. Le sable utilisé est celui deBoussaâda, il a été séché dans une étuve portée à une température de 105°± 5°Cjusqu’au poids constant.

3. EQUIPEMENT ET MODE OPERATOIRE

3.1. EquipementsLes équipements utilisés sont : Un malaxeur de capacité 5kg, des moules (4×4×16 cm3) pour la confection des éprouvettes de mortier, une étuve pour la simulation du climat chaud et sec des régions chaudes et arides, et une enceinte climatique e pour la simulation du climat chaud et humide (plus de 90%).

3 .2. Modes opératoire

La composition pondérale choisie pour notre mortier est 1:3. Plusieurs mélanges ontété préparés préalablement pour déterminer la quantité d’eau de gâchage nécessaire,finalement le rapport E /C = 0,65 à été maintenu. Les éprouvettes préparées, pour lesessais choisis, ont été recouvertes de plastique puis de toiles humides et conservéesdans le laboratoire dans des conditions standards 20±2°C. Après 24h les éprouvettesont été décoffrées, traitées s’il ya lieu puis conservées dans les différentesconditions.

• Les méthodes de cure utilisées sont :

1. Cure par plastique (polyéthylène)2. Cure par toile de jute humide3. Cure à l’air

Conditionsd’un climat doux.

Conditions d’un climat chaud et humide.

Conditions d’un climat chaud et sec.

LaboratoireTempérature θ =

22±2°CHumidité Relative

HR=55%

Enceinte climatiqueTempérature θ = 40±2°C

Humidité Relative HR= 90%

EtuveTempérature θ = 40±2°C

Humidité Relative HR= 0%

Tableau.1: conditions de conservation des éprouvettes

3.3 Essais réalisés

• 3.3.1. La traction par flexionCe test a été réalisé sur des éprouvettes de mortier de dimensions 4*4*16cm à 3,7 et 28 jours.L’appareil de flexion ayant une contrainte maximale de 1148 N/cm2.

• 3.3.2. La compressionLes deux morceaux obtenus après rupture des éprouvettes par flexion sont testés à lacompression par une presse automatique ayant une force maximale de 300kN.

• 3.3.3. Test d’absorptionDes éprouvettes 4×4×16 cm, étaient traitées et stockées dans des conditions climatiquesdécrites précédemment jusqu'à l’âge de 24 jours. Elles étaient ensuite placées dans l’étuve à105±5°C pendant 72±1/2 heure afin d’éliminer toute l’eau évaporable, puis retirées etenveloppées dans du plastique afin qu’elles refroidissent. Après 24 heures elles ont été pesées(M1) et placées dans l’eau. La distance séparant la surface supérieure de l’éprouvette de cellede l’eau doit être 25±5mm. Après 30mn les éprouvettes sont retirées de l’eau, essuyées à l’aided’un chiffon sec et pesées (M2). L’absorption est calculée suivant la formule Abs = (M2-M1)*100%/M1.

4. RESULTATS ET DISCUSSION

4.1 Influence des méthodes de cure sur la résistance à la compression et à la traction.

4.1.1 Eprouvettes conservées à la température ambiante (25±2°C).

a. Cas de la compression:

b. Cas de la traction

Fig.1.1a Influence des méthodes de cure sur la résistance fc des éprouvettes conservées à l'air libre

0 5 10 15 20 25 300

5

10

15

20

25

Rés

ista

nce

à la

com

prés

sion

(MPa

)

Durée de conservation (Jours)

Cure à l'air Cure au polyéthylène Cure à la toile de Jute

Fig.1.1.b Influence des méthodes de cure sur la résistance ft des éprouvettes conservées à l'air libre

0 5 10 15 20 25 301,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

Rés

istan

ce à

la tr

actio

n, (M

Pa)

Durée de conservation (Jours)

Cure à l'air libre Cure au polyéthylène Cure à la toile de jute

4.1.2 Eprouvettes conservées dans l’enceinte climatique :

a. Cas de la compression et la traction

Fig.1.2.a. Influence des méthodes de cure sur fc et ft des éprouvettes conservées à l’enceinte climatique

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 300

4

8

12

16

20

24

28

Rés

ista

nce,

(MPa

)

Durée de conservation, (Jours)

Rcdes éprouvettes, cure à l'air Rc des éprouvettes, cure au polyéthylène Rt des éprouvettes, cure à l'air Rt des éprouvettes, cure au polyéthylène

4.1.3 Eprouvettes conservées dans l’étuve

a. Cas de la compression et de la traction :

Fig 1.3. Influence des méthodes de cure sur fc et ft des éprouvettes conservées à l’étuve

0 ,0 2 ,5 5 ,0 7 ,5 1 0 ,0 1 2 ,5 1 5 ,0 1 7 ,5 2 0 ,0 2 2 ,5 2 5 ,0 2 7 ,5 3 0 ,00

2

4

6

8

1 0

1 2

1 4

1 6

1 8

2 0

Rés

ista

nce

Rc e

t Rt (M

Pa)

D u r é e d e c o n se r v a t io n , (J o u r s)

RC

d u b é to n tr a ité à l 'é tu v e , c u re à l'a ir l ib re R

C d u b é to n tr a ité à l 'é tu v e , c u re p o ly é th y lè n e

RC

d u b é to n tr a ité à l 'é tu v e , c u re a v e c to ile d e ju te R

t d u b é to n tra ité à l 'é tu v e , c u re à l 'a ir l ib re

R t d u b é to n tra ité à l 'é tu v e , c u re a v e c to ile d e ju te R

t d u b é to n tra ité à l 'é tu v e , c u re p o ly é th y lè n e

4.2. Influence des conditions de conservation sur la résistance à la compression et à la traction

4.2.1 Eprouvettes non traitées

Fig. 2.1. Influence du mode de conservation sur le développement de fc et ft des éprouvettes laissées à l’air libre

0 5 10 15 20 25 300

4

8

12

16

20

24

28

Con

trai

nte

f c et f

t (MPa

)

D urée de conservation,(Jours)

fc des éprouvettes conservées au Lab

fc des éprouvettes conservées à l'enceinte

fc des éprouvettes conservées à l'étuve

ft des éprouvettes conservées au Lab

ft des éprouvettes conservées à l'encein te f

t des éprouvettes conservées à l'étuveB

4.2.2 Eprouvettes traitées avec le polyéthylène et la toile de jute:

Fig.2.2. Influence du mode de conservation sur le développement de fc et ft des éprouvettes traitées au polyéthylène

0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 00

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

Con

trai

nte

f c et f

t ,(M

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D u r é e d e c o n se r v a t io n , (J o u r s )

f cd e s é p ro u v e t te s c o n s e rv é e s a u la b o f cd e s é p ro u v e t te s c o n s e rv é e s à l 'e n c e in te f cd e s é p ro u v e t te s c o n s e rv é e s à l 'é tu v e f td e s é p ro u v e tte s c o n se rv é e s a u la b o f td e s é p ro u v e tte s c o n se rv é e s à l 'e n c e in te f td e s é p ro u v e tte s c o n se rv é e s à l 'é tu v e

Fig.2.3 Influence du mode de conservation sur le développement de fc et ft des éprouvettes traitées à la toile de jute

0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 00

4

8

1 2

1 6

2 0

Con

trai

nte

f c et f

t (MPa

)

D u r é e d e c o n s e r v a t io n , (J o u r s )

fc d e s é p ro u v e tte s tra ité e s a u la b o

fc d e s é p ro u v e tte s tra ité e s à la to ile d e ju te

ft d e s é p r o u v e t te s tr a ité e s a u la b o

f t d e s é p r o u v e t te s tr a ité e s à la to ile d e ju te

4.3. Influence de la cure et des conditions de conservation climatiques sur l’absorption du mortier

• Les résultats des tests d’absorption sont illustrés par la figure suivante. Celle-cimontre clairement que le taux d’absorption d’eau est considérablement réduit parl’application d’une méthode de cure efficace. L’absorption de l’eau étant liée auvolume des pores, il en résulte qu’une bonne hydratation aidera énormément àréduire ces derniers et donc à réduire le taux d’absorption. Ainsi, au laboratoire et àl’étuve, les éprouvettes qui ont été traitées avec de la toile humide ou dupolyéthylène sont relativement moins absorbantes que celles laissées à l’air. Ellesont dû perdre une grande partie d’eau par évaporation ce qui a donner un résultatnégatif sur le processus d’hydratation du ciment. Par conséquent, leur structuredevient poreuse se qui s’est traduit par une absorption élevée. Dans l’enceinte parcontre, les éprouvettes non traitées présentent relativement les plus bas tauxd’absorption. Ceci est toujours lié au taux d’humidité existant dans l’enceinteclimatique et qui a permis d’éviter toute évaporation de l’eau de gâchage et a doncfavorisé une bonne hydratation du ciment (c'est-à-dire une nette réduction des videsà l’intérieur du mortier).

A ir P olyé Toile-ju te0

5

10

Pou

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Eprouvettes traitées au labora toire Eprouvettes traitées à l'é tuve Eprouvettes traitées à l'encein te c lim atique

Fig 3. Influence des méthodes de cure sur le taux d’absorption du mortier

5. CONCLUSION

• Dans cette étude il a été constaté que le climat sec influe négativement sur la résistancecaractéristique des mortiers. Ceci est dû à l’évaporation rapide d’une quantité d’eau descouches superficielles, ce qui entraine des microfissures dans la matrice cimentairesurtout en présence d’une température élevée. Alors que dans le climat humidel’évaporation est limité et la procédure d’hydratation se poursuit d’une manière continue.Ceci veut dire que l’humidité joue un rôle primordial dans le développement de larésistance à la compression, même en présence d’une température assez élevée.

• L’utilisation des différentes méthodes de cure nous a montré que la cure humide est laplus efficace. Ceci est expliqué par le faite que la cure humide consiste à limiterl’évaporation d’eau, accélérer l’hydratation et minimiser l’apparition des microfissures,ce qui donne un bon comportement du mortier à la compression.

• De part les faibles écarts enregistrés lors des essais de traction, les résultats obtenus nenous permettent pas de tirer des conclusions significatives sur les effets des conditions detraitement thermique des éprouvettes.

• L’utilisation du polyéthylène comme méthode de cure semble meilleure du point du vueéconomique.

• Dans le cas de l’absorption du mortier, les résultats obtenus ont montré que cephénomène est influencé par la méthode par laquelle ce mortier est traité.

Merci pour votre attention