Mon Memoire
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Prsent par :
Thme du mmoire :
Certification
Je certifie que ce mmoire a t conduit et ralis sous ma direction par Monsieur Sgla
Christian ZOUNDJI au Dpartement de Gnie Civil de lEcole Polytechnique dAbomey-
Calavi (EPAC) lUniversit dAbomey-Calavi (UAC).
Le superviseur,
Ddicaces
Remerciements
Merci
au Dr. Ir. Adolphe TCHEHOUALI. Vous avez dirig ce travail avec toutes vos forces
et toute votre me. Merci pour tous les efforts que vous consentez aux service de la
nation bninoise ;
mon Oncle Olivier DANSOU. Vous tes pour moi une rfrence. La Nature vous saura
toujours gr de la Personne que vous tes ;
tout le personnel du cabinet dtudes HOPE Ingnieur Conseils pour toute sa contri-
bution ma formation professionnelle. Ma reconnaissance sadresse en particulier M.
Serge-Hugues HOUNPKATIN, directeur dudit cabinet ;
tout mon groupe de recherche qui a t un creuset de solidarit pour une bonne
volution des travaux. Merci Anselme, Emmanuel, Frumence, Lionel, Philas et Nata ;
tous mes promotionnaires. Vous avez contribu ldification de mon tre durant les
cinq dernires annes que jai eu lhonneur de passer vos cts ;
tous mes amis, en particulier Wilfried, Franck, Yannick, Saka, Gronime, Amlie,
Bonaventure, Onsime, Hamissou pour tout votre soutien ;
tous ce qui de prs ou de loin sont intervenus dans la ralisation de ce travail par
tmoignage de leur affection et leurs aides de tous ordres.
Rsum
Abstract
Certification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i
Ddicaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii
Remerciements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
Rsum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v
Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.3.3 Ma sous-section 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4 Ma section 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4.1 Ma sous-section 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4.2 Ma sous-section 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4.3 Ma sous-section 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Rfrences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Mthodologie de recherche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1 Les matriaux utiliss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.1 Le liant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.2 Les granulats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.3 Leau de gchage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 Programme exprimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.1 Dfinition du programme exprimental . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.2 Dfinition des paramtres dtude du matriau . . . . . . . . . . 9
2.2.3 Dfinition des facteurs dinfluence . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.4 Plan dexprience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3 Formulation des mortiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4 Description des essais effectus en laboratoire . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.1 Confection des prouvettes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.2 Essais dtalement sur la table secousse . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.3 Mesure de la masse volumique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.4 Mesure du taux dabsorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4.5 Mesure des rsistances la compression et la traction (EN 196-1) 11
2.4.6 Essais de rsistance la compression . . . . . . . . . . . . . . . 11
Rfrences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Conclusions et perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Rfrences bibliographiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Annexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Introduction
Chapitre 1
Sommaire
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Gnralit sur le bton lger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2.1 Dfinition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2.2 Historique du bton lger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.3 Les diffrents types de bton lger et leur composition . . . . 4
1.2.4 Les forces et les faiblesses du bton lger . . . . . . . . . . . 4
1.2.5 Les applications du bton lger . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.6 Structural Lightweight Concrete . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3 Ma section 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.1 Ma sous-section 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.2 Ma sous-section 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3.3 Ma sous-section 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4 Ma section 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4.1 Ma sous-section 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4.2 Ma sous-section 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4.3 Ma sous-section 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Rfrences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1 Introduction
1.2.1 Dfinition
Le bton est un matriau composite form par mlange de ciment, de granulats et deau,
et ventuellement dadjuvants et dadditions, et dont les proprits se dveloppent par
hydratation du ciment.
En prenant la masse volumique pour critre de classification, la norme franaise NF EN
206-1 distingue trois types de bton dont les btons lourds, ceux de masse volumique
normale et les btons lgers [20604].
Le bton lourd est un bton dont la masse volumique aprs schage ltuve est
suprieure 2600 kg/m3.
Le bton de masse volumique normale a une masse volumique aprs schage
ltuve suprieure 2000 kg/m3 mais infrieure ou gale 2600 kg/m3.
Le bton lger a une masse volumique aprs schage ltuve suprieure ou gale
800 kg/m3 mais infrieure ou gale 2000 kg/m3.
Le bton lger peut tre produit entirement ou partiellement partir de granulats lgers
et dans ce cas, on parlera de btons de granulats lgers [EUR98] (EuroLightCon, 1998).
Lorsqu ?ils sont produits par suppression partielle ou totale du sable, on parle de bton
caverneux [COR73]. Dans le cas ils sont obtenus par occlusion d ?air au moyen d ?un agent
moussant, on parle de bton cellulaire. La section 1.3.
1.3 Ma section 1
1.3.1 Ma sous-section 1
1.3.2 Ma sous-section 2
1.3.3 Ma sous-section 3
1.4 Ma section 2
1.4.1 Ma sous-section 1
1.4.2 Ma sous-section 2
1.4.3 Ma sous-section 3
Rfrences
Chapitre 2
Mthodologie de recherche
Sommaire
2.1 Les matriaux utiliss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.1 Le liant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.2 Les granulats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.3 Leau de gchage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 Programme exprimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.1 Dfinition du programme exprimental . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.2 Dfinition des paramtres dtude du matriau . . . . . . . . . 9
2.2.3 Dfinition des facteurs dinfluence . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.4 Plan dexprience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3 Formulation des mortiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4 Description des essais effectus en laboratoire . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.1 Confection des prouvettes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.2 Essais dtalement sur la table secousse . . . . . . . . . . . 10
2.4.3 Mesure de la masse volumique . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.4 Mesure du taux dabsorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4.5 Mesure des rsistances la compression et la traction (EN
196-1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4.6 Essais de rsistance la compression . . . . . . . . . . . . . . 11
Rfrences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1.1 Le liant
Le liant utilis est un ciment CPJ-CEM II 32.5 produit au Togo par la socit FORTIA et
conforme la norme NF EN 197-1. Ce choix ne sest aucunement justifi par un intrt
particulier ce ciment. Autres types de ciment pouvaient faire lobjet de ltude pourvu
quils soient dusage courant au Bnin.
Ci-dessous, sont mentionnes les caractristiques physico-chimiques du ciment FORTIA.
2.1.2.1 Le sable
Cest le sable CEN conforme la norme EN 196-1 et certifi ISO 679, utilis pour la
mesure des rsistances mcaniques des ciments et liants hydrauliques 1 .
Cest un sable naturel, siliceux notamment dans ses fractions les plus fines et propre.
Ces grains sont de forme gnralement isomtrique et arrondie. Il est sch, cribl et
prpar dans un atelier moderne offrant toutes garanties de qualit et de rgularit. Il
est conditionn en sachets de polythylne contenant chacun 1350g. La granulomtrie du
sable normalis EN 196-1 se situe lintrieur du fuseau granulaire indiqu sur la figure
2.1.
Les billes de polystyrne expans ont t obtenues par un broyage de dchets de polystyrne
expanss issus de divers emballages. Une analyse de la granulomtrie du broyt a permis
didentifier trois classes granulaires comme lillustre le tableau 2.1.2.2. Ltude a port sur
les classes 2 et 3. Les densits en vrac de chaque classe ainsi que la densit du polystyrne
non broy sont mentionnes dans le tableau 2.1.2.2.
1. Remarque : Il existe diffrents types de sables normaliss et ceci en fonction de lusage auxquels ils sont destins. La
rfrence [www.s-n-l.fr] peut tre consulte pour plus de dtails.
Figure 2.1 Fuseau granulaire du sable normalis EN 196-1 certifi ISO 679.
Densit
Classe 1 ...
Classe 2 ...
Classe 3 ...
Leau utilise pour la conduite des essais est celle distribue par le rseau dalimenta-
tion deau potable du campus universitaire dAbomey-Calavi. Puisquelle est propre la
consommation, aucune analyse de qualit chimique na t ralise sur cette eau.
La mthode prconise pour valuer la masse volumique du bton ltat frais consiste
remplir une jauge de 400 mL en trois couches gales et pilonner 20 coups chacune
des couches. A la suite du pilonnage, on doit frapper sur la paroi extrieure de Ia jauge
de faon refermer les vides laisss par le pilon. Une fois remplie, on nettoie et on pse
la jauge pour dterminer la masse du bton. La masse volumique est donne par la masse
du bton divise par le volume de la jauge.
Lensemble des quipements est dcrit de manire dtaille par la norme EN 196-1. Il est
constitu :
dune machine dessais de rsistance la flexion permettant dappliquer des charges
jusqu 10kN avec une vitesse de mise en charge de 50N/s 10N/s. La machine est
pourvue dun dispositif de flexion tel que celui schmatis sur la figure 5.6.
dune machine dessais de rsistance la compression permettant dappliquer des
charges jusqu 150 KN avec une vitesse de mise en charge de 2400N/s 200N/s.
Cette machine est quipe dun dispositif de compression tel que celui schmatis sur
la figure.[196]
Rfrences
[196] Step 1. Structure en bois aux tats limites. Introduction lEurocode 5 Matriaux
et bases de calcul. Paris : Editions Eyrolles, 1996.
Chapitre 3
Rsultats exprimentaux et
discussions
Sommaire
3.1 Effet du polystyrne sur de la rsistance mcanique . . . . . . . . . . 13
3.1.1 Rsistance la compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.1.2 Rsistance la flexion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2 Influences des substances chimiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Rfrences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
[196]
Rfrences
[196] Step 1. Structure en bois aux tats limites. Introduction lEurocode 5 Matriaux
et bases de calcul. Paris : Editions Eyrolles, 1996.
Conclusions et perspectives
Bibliographie
16
A. Mon premier annexe
Annexe A
Annexe B