Etudes des propriétés physico-mécaniques et durabilité d’un béton de sable à haute performance : expérimentation et statistique.

Abstract

L'objectif de cette thèse est d'évaluer l'effet des additifs minéraux sur les propriétés physico-mécaniques du béton de sable à haute performance (BSHP) en utilisant le logiciel d'analyse statistique JMP7 de SAS pour exprimer un modèle mathématique. Le ciment a été partiellement remplacé par deux ajouts minéraux, la fumée de silice (FS) et le laitier de haut fourneau (LHF), dans des proportions pouvant atteindre 20 % de la masse de ciment pour optimiser les mélanges ; Où une approche de modélisation de plans de mélange est appliquée au béton de sable pour optimiser les mélanges qui minimisent le nombre d'expériences. Cette méthode analytique est utilisée en laboratoire pour préparer 15 mélanges de béton de sable en utilisant cette technique analytique dans des combinaisons de systèmes binaires et ternaires pour estimer l'ouvrabilité, la résistance à la flexion (Ft) et la résistance à la compression (CS) du béton de sable à 7 et 28 jours. . Les résultats obtenus ont montré que l'utilisation de modèles dérivés basés sur l'approche par plans d'expériences grandement admettait à comprendre les interactions entre les différents paramètres des mélanges étudiés, dans ce contexte, les modèles mathématiques présentent d'excellents coefficients de corrélation (R²=0.96 pour CS7 jours, R²=0.93 pour CS28 jours, R²=0.93 pour Ft28 jours, et R²=0.95 pour l'affaissement) pour toutes les réponses étudiées. Par ailleurs, il a été constaté aussi que l'inclusion d'additifs (FS et LHF) dans le mélange binaire BS12 et les mélanges ternaires BS8 conduit à une amélioration significative de la résistance mécanique par rapport au béton de sable de référence BS15. Ces résultats permettent d'obtenir une formulation de BSHP. A partir les résultats d'étude de la durabilité, la substitution du ciment par 10% de FS a diminué la sorptivité de 40%. Après 180 jours de conservation dans l'acide chlorhydrique HCl et dans l'acide sulfurique H2SO4, les bétons BS8 et le BS12 représentent une bonne résistance à l’attaque chimique par rapport les autres bétons.