Département de Génie Civil

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Analyse de la durée de vie d'un réservoir sureleve a l'aide des approches parametrique et fiabiliste
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI , TIZI OUZOU, 2024-01-24) Miloudi, Nassima
Les réservoirs de stockage d'eau en béton armé sont des structures de génie civil soumises à des conditions atmosphériques très agressives, qui les exposent à un risque de corrosion nuisible. Ce phénomène dangereux, provoqué par la pénétration des ions chlorures, entraîne la réduction de la section d'armatures et par conséquent la perte de la résistance. De plus l'interaction de la corrosion avec la charge de service induit la réduction de la durée de vie de ces structures. Des travaux ont montré que la pénétration des chlorures est fortement influencée par les conditions du milieu environnant, et par le changement climatique. Cette étude s'intéresse à l'analyse de la durabilité d'un réservoir de stockage surélevé, en considérant la corrosion par piqures des armatures dans des environnements de différents taux d'agressivité. Une méthode déterministe basée sur le modèle de Housner est utilisée pour évaluer les contraintes de traction dans le support du réservoir, soumis à des sollicitations sismiques. Un modèle de corrosion par piqures est adopté afin de déterminer l'évolution, dans le temps, de la section d'armatures dans différents environnements. Plusieurs paramètres influents sur la corrosion sont pris en compte, tels que l'enrobage du béton et la concentration en ions chlorures. Afin de tenir compte de l'incertitude liée aux approximations des modèles utilisés, aux aléas, aux propriétés du matériau et du changement climatique, une étude fiabiliste est menée. Celle-ci est basée sur le développement d'un modèle mécano-fiabiliste, afin d'estimer le risque de défaillance du réservoir placé dans des environnements de différents taux d'agressivité (ions chlorures), en tenant compte du processus stochastique de la température. Aussi, pour étudier l'effet de l'accélération sismique, plusieurs zones sont considérées conformément au règlement parasismique Algérien. Enfin, la variabilité aléatoire des paramètres de calcul considérés sera mise en évidence par le calcul de la probabilité de défaillance dépendant du temps, avec la méthode de Monté Carlo classique. Les résultats trouvés soulignent l'importance d'inclure l'effet combiné de la corrosion, du chargement sismique et du réchauffement climatique pour une évaluation complète de la durée de vie du réservoir surélevé.
Analyse des composites sandwichset qualification de leur intégrité vis-à-vis de la ruine
(Université Mouloud Mammeri, 2014-06-08) Saidani, Kamal
Ce travail présente une analyse des composites sandwichs et la qualification de leur Intégrité vis-à-vis de la ruine. Le travail comporte deux parties complémentaires : une partie expérimentale et une partie théorique. Ces deux parties qui demeurent les parties essentielles de cette étude corroborent de manière très satisfaisante les approches développées pour mettre en évidence l’originalité de cette recherche et la pertinence des résultats. Une compagne d’essais statique pour caractériser le comportement mécanique (traction et flexion trois points) et physico-chimique (Analyse par les électrons secondaires, EDS-X, vieillissement,…) est menée sur des sandwichs constitués de deux semelles (peaux) en fibres métalliques imprégnées de résine époxyde et d’une âme respectivement en polystyrène, en polyuréthane et combinée (plaque cellulosique renforcée de tissu). Pour cette dernière, plusieurs séquences d’empilement ont été considérées, à savoir M-1C-2T, M-1C-4T et M-2C-3T les différents résultats obtenus montrent que les forces d’initiation du premier dommage ainsi que la rupture sont influencées par le type de la structure de l’âme. Les valeurs des résistances obtenues sont injectés, par la suite dans le calcul probabiliste –fiabiliste et dans le modèle de simulation à base d’éléments finis en utilisant le code de calcul CASTEM. La confrontation des résultats expérimentaux et théoriques mettent en évidence l’intérêt de l’utilisation des matériaux issus de la récupération dans la réalisation des sandwichs présentant des propriétés, en termes de résistances vis-à-vis des sollicitations mécaniques et physico-chimiques intéressantes, en concordance avec les applications projetées et surtout vis-à-vis de l’impact sur l’environnement, eu égard à la nature biodégradable de ces matériaux.
Analyse des mécanismes de déformation et de la rupture progressive du verssant instable d'Ain El Hammam
(Université Mouloud Mammeri, 2013) Djerbal, Lynda
Ce travail porte sur l’étude du glissement de terrain spectaculaire qui affecte la ville d’Ain El Hammam (Algérie). L’instabilité du versant a vu la réactivation d’anciens glissements et l’apparition de nouveaux glissements, aidé par un climat fort variable. La difficulté de l’estimation de sa stabilité dépend de plusieurs facteurs qui interagissent simultanément. Ces facteurs ont été groupés en deux grandes catégories : facteurs actifs et facteurs passifs. Ce glissement est caractérisé par un mouvement très actif s’étendant sur une surface d’environ 23 ha. Il affecte une formation schisteuse souvent altérée et fissurée. Il s’agit d’une multitude de ruptures superposées qui forment une surface de glissement plane. Cette structure se traduit en surface par l’observation de trois mécanismes de déformation. En outre, les recherches effectuées ont permis de proposer un modèle pour la cartographie du risque et de l’aléa induits par le mouvement de terrain à Ain El Hammam ainsi que la proposition d’un plan pour la gestion de la sécurité. Une modélisation numérique par éléments finis a été réalisée pour ce versant en considérant un processus de rupture progressive. Cette modélisation prend en compte l’effet des fluctuations de la nappe d’eau et de la déformation progressive du versant. Les résultats de la simulation ont permis d’évaluer l’influence des paramètres hydriques sur l’évolution et la propagation de la rupture du versant d’Ain El Hammam.
Analyse du comportement des poutres non-homogènes renforcées par des plaques composites
(Université Mouloud Mammeri, 2016-04-07) Ait Taleb, Souad
En partant d’une approche d’actualité, basée sur une logique de mise en valeur des ressources naturelles et de diminuer le rejet du CO2 lors de la fabrication du ciment, une nouvelle conception de poutres non homogènes renforcées par collage externe d’enveloppe composite, est proposée. Elle consiste à remplacer le béton ordinaire à base de ciment portland par un béton modifié. La formulation de ce dernier, est obtenue en substituant une fraction de ciment portland par une fraction équivalente d’argile corrigée par des ajouts de chaux à pourcentages contrôlés et variés, selon la masse de la fraction substituée. L’objectif principal de cette conception est de réduire l’usage du ciment portland et de maintenir des seuils de résistance et de ductilité acceptables, sans augmenter le poids propre de l’élément de structure et son coût de main d’oeuvre. Un protocole expérimental a été mis au point afin de mettre en évidence les performances mécaniques de telles poutres, notamment: la capacité portante et la ductilité, comparativement aux poutres de référence à base de béton ordinaire, ainsi que l’identification des paramètres mécaniques influençant le comportement global et les mécanismes de rupture. Une analyse numérique non linéaire à base des éléments finis, du comportement des poutres sous un chargement de flexion est réalisée. La modélisation des spécimens est réalisée dans un espace tridimensionnel. L’objectif consiste à déterminer le mode de ruine et le niveau de charge correspondant Une modélisation analytique du comportement mécanique des poutres non homogènes renforcées par collage d’enveloppe composite, chargées en flexion est également réalisée. En se basant sur la notion d’équilibre des sections, un modèle de confinement de la poutre développée est proposé. Ce modèle est fonction du paramètre non linéaire et de son évolution en fonction des différentes fractions de substitution. Une bonne concordance, entre les résultats prédits par le modèle analytique et ceux donnés par les essais, est obtenue. Enfin, un ajustement statistique est effectué dans le but de calibrer les résultats obtenus par le modèle de confinement.
Analyse du comportement mécanique des structures sandwiches poreuses en matériaux composites type FGM
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU, 2023) Chami Guermit, Mohamed Bilal
La présente thèse traite essentiellement l’analyse et la modélisation du comportement mécanique des plaques sandwiches poreuses multidirectionnelles en matériau FGM. Deux types de plaque sandwiches ont été considérés dans cette étude : Sandwich avec peaux en FGM et cœur homogène et sandwich avec cœur en FGM et peaux homogènes.Dans ce contexte, on a utilisé un nouveau champ de déplacement incluant à la fois le gauchissement de la section transversale et les déformations de cisaillement transverse, les propriétés matérielles de la plaque sandwich sont supposées variées dans les deux directions longitudinale et transversale.Les équations de mouvement seront déterminées en utilisant le principe d’Hamilton. L’objectif de cette thèse consiste en premier lieu en proposition d’une nouvelle théorie de déformation de cisaillement. Ensuite, la recherche est focalisée sur la détermination des solutions exactes de la réponse mécanique (vibration) des plaques sandwiches poreuses multidirectionnelles en matériaux FGM.En conséquence, l’analyse de l’effet de la porosité sur la réponse de ces structures et l’effet de l’indice matériel sera mise en évidence. Enfin, la validation numérique de la théorie de déformation de cisaillement d’ordre élevé proposée sera présentée en confrontant les résultats obtenus avec ceux d'autres modèles connus dans la littérature
Analyse experimentale de la degradation des elements en beton et beton armé en service
(Université Mouloud Mammeri De Tizi Ouzou, 2024-02-25) Hassani, Nacera
Le béton est toujours considéré comme un matériau très durable. Cependant, de nombreuses constructions ont montré des dégradations au cours de leur durée de vie. Pour assurer la sécurité, la stabilité et l'aptitude au service des structures de génie civil, il est nécessaire de comprendre les processus de dégradations et leurs effets sur la capacité portante résiduelle. Tout d'abord, ce travail est basé sur l'étude expérimentale de courtes colonnes prismatiques en béton soumises à un processus de vieillissement hygrothermo-mécanique. Pour étudier les effets des conditions d'exposition sur la résistance des spécimens, des essais combinés de vitesse d'impulsion ultrasonique et de chargement en compression ont été utilisés. Les résultats indiquent que dans un premier temps, la dégradation des échantillons est légère. Ensuite, la dégradation devient notable. Deuxièmement, nous étudions le comportement des éléments en béton armé dans le cadre d'un processus de vieillissement hygrothermo-mécanique et aux chlorures. Pour évaluer le risque de corrosion, différentes méthodes d'essai sont utilisées. La dégradation des éléments en béton armé est confirmée par une réduction du potentiel de corrosion des éprouvettes.
Analyse experimentale de la degradation des elements en beton et beton armé en service
(Université Mouloud Mammeri De Tizi Ouzou, 2024-02-25) Hassani, Nacera
Le béton est toujours considéré comme un matériau très durable. Cependant, de nombreuses constructions ont montré des dégradations au cours de leur durée de vie. Pour assurer la sécurité, la stabilité et l'aptitude au service des structures de génie civil, il est nécessaire de comprendre les processus de dégradations et leurs effets sur la capacité portante résiduelle. Tout d'abord, ce travail est basé sur l'étude expérimentale de courtes colonnes prismatiques en béton soumises à un processus de vieillissement hygrothermo-mécanique. Pour étudier les effets des conditions d'exposition sur la résistance des spécimens, des essais combinés de vitesse d'impulsion ultrasonique et de chargement en compression ont été utilisés. Les résultats indiquent que dans un premier temps, la dégradation des échantillons est légère. Ensuite, la dégradation devient notable. Deuxièmement, nous étudions le comportement des éléments en béton armé dans le cadre d'un processus de vieillissement hygrothermo-mécanique et aux chlorures. Pour évaluer le risque de corrosion, différentes méthodes d'essai sont utilisées. La dégradation des éléments en béton armé est confirmée par une réduction du potentiel de corrosion des éprouvettes.
Analyse numérique du comportement des sols soumis aux séismes : Application au barrage de Keddara.
(UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU, 2023) Chebout, Samya
L'analyse du comportement statique et dynamique des barrages en remblai est un processus complexe, dans lequel le comportement des matériaux, l'interaction sol-fondation du barrage, les conditions hydrauliques et les effets de saturation doivent être pris en compte. Dans cette étude, l'analyse statique et dynamique du barrage en enrochement de Keddara, situé dans la région de Boumerdes (Algérie), est menée par une analyse numérique utilisant la méthode des différences finies (FLAC 3D), avec l'objectif de définir son comportement en termes de tassement, déformation et variation de la pression interstitielle, lors de sa construction et de son exploitation. Deux étapes sont envisagées ; la phase de construction du barrage et la phase de mise en eau. Deux modèles mathématiques sont considérés pour l'analyse statique ; le modèle élastique et le modèle de Mohr-Coulomb. Pour effectuer une analyse dynamique couplée, l'enregistrement du séisme de Boumerdes 2003 est utilisé et l'interaction entre les phases fluide et solide est prise en compte. Dans l'analyse dynamique, le signal sismique est appliqué dans la direction (longitudinale), puis dans les trois autres directions. Deux niveaux de remplissage en eau ont été considérés ; 50 et 100 %. Cette procédure nous a permis d'étudier ; (i) l'effet de la direction du signal, et (ii) l'effet du niveau de remplissage d'eau dans le barrage, sur la réponse sismique en termes de déplacements, déformations, contraintes et pressions. Le modèle numérique reproduit bien le comportement global du barrage sous l'action du séisme. De plus, le déplacement maximal, l'accélération et la pression interstitielle restent non significatifs pour produire une instabilité du barrage.
Analyse numérique et expérimentale du comportement des colonnes ballastées: Application à la prévision des tassements
(Universite Mouloud Mammeri, 2018-04-11) Sadaoui, Omar
Résumé La prévision d'un tassement demeure un épineux problème auquel est confronté le géotechnicien. L'expérience a montré que les pathologies structurales surviennent souvent sous l'effet des tassements différentiels excessifs avant d'atteindre la portance du sol. Pour pallier ce problème dans le cas des sols mous et compressibles, on préconise des pieux ou un renforcement de sols par colonnes ballastées comme solution alternative. Ce procédé de renforcement, introduit en Algérie en 1999, est économique, toutefois, il n'anéantit pas totalement les tassements mais il en accélère le facteur temps. Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre de l'étude de la réduction des tassements dans le cas des colonnes flottantes. Des modélisations numériques par EF ont été menées en s'intéressant à tous les aspects mécaniques et géométriques inhérents au maillage des colonnes ballastées flottantes. Une formulation analytique d'un coefficient correcteur et un abaque du facteur de réduction des tassements ont été proposés. Par ailleurs, l'instrumentation de deux (02) sites expérimentaux depuis 2005 à 2017 au niveau de la plaine portuaire de Bejaia a été effectuée. Il s'agit d'ouvrages de stockage importants fondés sur des sols très compressibles renforcés par des colonnes ballastées flottantes. Les relevés des tassements à l'échelle des ouvrages en fonction des charges variables enregistrées à temps réel ont révélé des tassements excessifs sous l'effet des contraintes variables de 1 à 3 bars. Additivement à une analyse géologique, géotechnique et géomécanique exhaustive en vue de la caractérisation des sols, des modélisations numériques par EF sous l'environnement du code CESAR ont été effectuées. L'investigation expérimentale et numérique des ouvrages en question nous a permis de confronter les résultats en matière de prédiction de tassements d'un milieu renforcé par colonnes flottantes. Il en résulte une parfaite concordance par rapport à la formule proposée. Par ailleurs, l'analyse du comportement des ouvrages nous a permis de tracer une échelle d'évolution des pathologies en fonction de l'amplitude des tassements différentiels. Des recommandations techniques sont consignées à l'effet d'améliorer les Documents Techniques Réglementaires (DTR) Algériens en matière de d'amélioration et de renforcement des sols.
Analyse par elements finis des effets de couplage de chaleur et de transferts de masse dans le beton a des temperatures elevees
(Université Mouloud Mammeri, 2015-09-16) Illouli, Said
L’objectif de cette recherche consiste de développer une méthode de calcul numérique par éléments finis capable de modéliser sous différents aspects le mécanisme de transfert hygrothermique qui se produit dans la masse du béton sous des sollicitations thermo-mécaniques à températures élevées. La gamme des températures concernées est de 20-1200°C, couvrant les situations d’incendie et d’accidents nucléaires. Dans cette gamme de températures, la microstructure du béton est soumise à des réactions intenses et à des modifications physicochimiques qui influencent fortement le comportement hygrothermique et mécanique du matériau. Ce travail est divisé, dans sa présentation, en deux parties distinctes. La première partie est consacrée à la simulation du comportement au feu naturel des structures en béton en adoptant l’hypothèse de découplage des effets thermo-hydro-mécaniques. Ce qui permet de décomposer le problème en une suite séquentielle d’analyse thermo-hydrique et thermomécanique. Le couplage de la température et de l’humidité présente initialement dans la masse du béton est pris en compte en utilisant la notion de l’enthalpie du matériau qui, en négligeant les effets de changement de phase (liquide ↔ vapeur + air), devient une fonction directement dépendante de la chaleur latente due à l’évaporation de l’eau libre. Le palier d’ébullition ou de vaporisation de l’eau est estimé se produire en moyenne entre les températures 100 et 140°C. Quelques exemples concrets sont illustrés pour montrer la manière dont l’application de la méthode de calcul permet de retirer des enseignements précieux sur le comportement des éléments de structure en béton dans un environnement d’incendie naturel. Les résultats mettent en évidence les effets non négligeables des scénarios de feu et des forces de restreinte thermique sur le comportement global d’un élément structural. La deuxième partie se rapporte à la simulation des effets hygrothermiques dans le béton en considérant le couplage entre la température et l’humidité contenue dans le matériau. Sont examinés d’une façon succincte les développements mathématique et numérique décrivant un milieu poreux, multiphasique et partiellement saturé en tenant compte des principaux phénomènes qui se produisent dans le matériau lorsque celui-ci est sujet à températures élevées. Il s’agit essentiellement des phénomènes tels que les flux de matière dus aux effets capillaires et des gradients de pression/concentration de masse, le flux de chaleur ainsi que les effets dus aux changements de phase. Les équations différentielles d’équilibre incrémentales du modèle mathématique ainsi obtenu sont discrétisées à travers la méthode classique des résidus pondérés en moyennant un élément fini quadrilatéral à quatre noeuds. Les variables nodales choisis sont la pression des gaz (Pg), la pression capillaire (Pc) et la température (T). Un code de calcul de base encore au stade de développement et de recherche est mise au point où l’algorithme de résolution utilise un procédé incrémental basé sur la méthode de Newton Raphson et emploie comme méthode de résolution la technique frontale en raison de la taille importante du nombre d’équations algébriques à résoudre.
Analyse, caractérisation, prévision et modélisation du comportement des argiles gonflantes.
(Université Mouloud Mammeri, 2014-06-24) Medjnoun, Amal
Dans ce travail de thèse, de nouveaux sites algériens ont fait l’objet d’étude et d’analyse. Cette étude comporte essentiellement : d’abord, une caractérisation géologique, climatologique, minéralogique de plusieurs sites suspectés gonflants dans le nord-centre algérien, puis, une étude estimative du potentiel de gonflement des différents sites, suivie par une analyse de la cinétique de gonflement, l’effet de trois procédures d’essais sur le potentiel de gonflement ainsi que l’influence des paramètres d’états. Enfin, l’étude du comportement des argiles gonflantes intactes sous l’effet des sollicitations cycliques mécaniques et saisonnières, en adaptant deux modes de saturation ; par capillarité et par infiltration. Des observations au MEB sont aussi effectuées sur des échantillons ayant subi un cycle de retraitgonflement. L’étude se base sur une banque de données géotechnique importantes comportant des essais d’identification et des essais de gonflement réalisés à l’oedomètre. Les résultats de la caractérisation géologique, climatologique, minéralogique annoncent la présence du risque de gonflement des argiles étudiées, ce dernier est confirmé par la suite par l’étude estimative et géotechnique de potentiel de gonflement dans les différents sites. L’analyse du comportement à mis en évidence la présence de la succion au moment de la mise en contacte du sol avec l’eau, d’une part, et la dépendance du potentiel de gonflement des contraintes intérieures et extérieures, d’autre part. Une écriture simplifiée des modèles empirique estimative du potentiel de gonflement est résulté de cette analyse. Le sol se comporte différemment selon le mode de saturation et il subit des modifications importantes sous l’effet des différentes sollicitations dans le but d’atteindre une nouvelle stabilité.
Caractérisation à la rupture de matériaux ductiles par approche locale
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2019-02-24) BENSAADA Rachid, Rachid
L'objectif de cette thèse est d'étudier le comportement mécanique des matériaux ductiles poreux et leur processus de ruine. Dans un premier temps, une revue bibliographique sur le phénomène de rupture ductile est dressée en deux partie. La première partie concerne la mécanique élastoplastique de la rupture qui est essentiellement représentée par l'intégrale-J de Rice. La deuxième partie est consacrée à l'approche micromécanique de la rupture ductile. Les différents modèles développés sont cités. Une importance particulière est accordée au modèle GTN (Gurson-Tvergaard-Needleman). Une étude expérimentale et numérique est proposée dans le deuxième chapitre, elle consiste a établir une large investigation sur le phénomène de rupture. Plusieurs approches sont utilisées : L'approche micromécanique est représentée par les modèles GTN et Rousselier. Une investigation sur l'effet de géométrie sur la rupture ductile est menée afin de déterminer l'effet de contrainte sur le comportement à la rupture des tôles en acier inoxydable AISI 304L. Une approche hybride est proposée en combinant les essais expérimentaux sur des éprouvettes CT et en effectuant des simulations numériques en utilisant le modèle GTN pour l'évaluation de la courbe J-R. Le travail essentiel de rupture est également évalué en effectuant des essais sur des éprouvettes DENT. Une validation numérique est proposée en utilisant une modélisation par zone cohésive. Une stratégie d'identification des paramètres du modèle GTN est proposée dans le 3éme chapitre. Nous avons jugé nécessaire d'établir une approche phénoménologique de détermination des paramètres au vu du choix arbitraire qui s'est fait dans des études antérieures ainsi que l'utilisation de méthodes numériques ignorant l'aspect physique du phénomène de rupture ductile. La réponse mécanique des matériaux poreux est ensuite étudiée. Une large gamme de taux de porosité est prise en compte. Le modèle GTN est réputé efficace pour simuler la rupture ductile pour de faibles taux de porosité mais il ne peut être appliqué aux matériaux hautement poreux. A l'issue de cette étude, une extension du modèle est proposée, ce modèle se base sur les résultats obtenus par homogénéisation numérique. Une validation expérimentale du modèle obtenu est finalement proposée.
Caractérisation des paramètres influençant la durabilité des matériaux cimentaires à base de matériaux de recyclages
(Universite Mouloud Mammeri, 2018-06-26) Haddad, kahina
Le recyclage des déchets issus de la construction est une voie prometteuse menant vers la construction durable. Le granulat de béton recyclé (GBR) est l'idée la plus répandue. Les GBR sont composés d'une partie de granulat naturel (GN) et d'une partie non négligeable de pâte de ciment durcie. Cette dernière apporte une porosité additionnelle au béton, porosité qui est un élément déterminant pour les propriétés mécaniques et de durabilité des bétons. En effet, une faible porosité constitue le meilleur moyen de défense des bétons contre les agents agressifs. Les objectifs de cette étude expérimentale visent à valoriser quelques matériaux de recyclage (déchets de marbre, granulats de béton recyclés, granulats de déchet de brique) et développer une technique à ultrason pour estimer la porosité et la connectivité des pores du béton. Différentes formulations de bétons ont été composées en faisant une substitution volumique à différents pourcentages des GN par des GBR, le béton de référence est formulé avec uniquement des GN ; les autres paramètres de composition des bétons sont maintenus constants. Des essais de compression et de flexion ont été effectués pour évaluer les propriétés de résistance du béton. La durabilité a été approchée par des essais de porosité ouverte et d'absorption capillaire. Dans le test de vitesse des ondes ultrasoniques (VOU) les bétons ont été testés aux différents états de saturation pour étudier la connectivité des pores en fonction de l'évolution de la VOU. Une analyse statistique a été réalisée pour déterminer les corrélations entre ces différentes propriétés. Les résultats des essais ont montré qu'il y une diminution dans les propriétés de résistances (à la compression et à la flexion) et de durabilité (absorption par capillarité, porosité ouverte et absorption par immersion) des bétons étudiés. Cependant, les bétons produits en utilisant jusqu'à 60% de GBR ont atteint des propriétés satisfaisantes par rapport au béton de référence. L'analyse statistique a montré qu'il existe de bonnes corrélations entre le taux de substitution des GBR, la VOU, la porosité ouverte et l'état de saturation des bétons.
Caractérisation des propriétés mécaniques instantanées et différées du béton à base du ciment et de poudre de verre
(Université Mouloud Mammeri , Tizi Ouzou, 2023-12-20) Boucheneb, Yassine
Chaque année, une énorme quantité de déchets de verre est créée dans le monde, mais seule une petite partie de ce matériau est recyclée. La valorisation des déchets de verre dans le béton démontre d'excellents progrès dans la réduction de cette quantité de verre. Les chercheurs ont découvert que l'ajout de déchets de verre au béton améliore ses qualités ; les déchets de verre peuvent être utilisés sous forme de poudre, de granulat fin ou grossier. Mais la question qui se pose, est comment cette poudre ajoutée au béton améliore, ou du moins, maintient les propriétés mécaniques du béton malgré la réduction de la quantité du ciment ? Justement, le but du présent travail est de déterminer le comportement du béton en ajoutant la poudre de verre. Pour cela, on a préparé un béton témoin et des bétons avec des pourcentages de la poudre de verre de 10%, 15% et 20% de la quantité du ciment en se basant toujours sur la même formulation du béton et en variant le rapport E/C (E : eau, C : ciment). À l’état durci, l’ajout de la poudre de verre jusqu'à 20% de la quantité de ciment, a généré une augmentation de la résistance à la compression à 28 Jours ; cette augmentation est due à la réaction entre la poudre de verre et la chaux libérée lors de l’hydratation du ciment Portland et crée un liant qui s’appelle le silicate de calcium hydraté (S-C-H) (réaction pouzzolanique). Ce dernier joue un rôle important dans l’augmentation de la résistance du béton, et puisque la finesse de la poudre de verre est similaire à celle du ciment, donc elle a un rôle de remplissage, et accélère la réaction pouzzolanique. Pour un ajout de 20% à 30% de pouzzolane, théoriquement on pourrait faire réagir toute la chaux produite par l’hydratation du ciment Portland. Donc au delà de 25% ou 30% de la poudre de verre, la résistance est affectée, chose qui a été confirmée par beaucoup de chercheurs. En fin, on peut conclure que l’utilisation de la poudre de verre dans le béton, améliore son comportement mécanique comparativement à l’ordinaire, mais avec un pourcentage limité à 20% de la quantité du ciment. Dans une autre partie de ce travail, et afin de présenter le phénomène de fluage dans le béton avec poudre de verre, on s’est intéressé à modéliser avec le logiciel ANSYS, le fluage propre en compression dans une éprouvette cylindrique normalisée 16-32 cm constituée d’un béton formulé avec la substitution de 20% du ciment par la poudre de verre et un rapport E/L=0,5 (E : eau, L : ciment + poudre de verre) et soumise à un chargement statique surfacique constant suivant l’axe Z. Les caractéristiques mécaniques sont déterminées expérimentalement (résistance à la rupture, module de Young et le coefficient de poisson) ; cette étape est considérée comme un passage de la partie expérimentale vers la partie numérique. Les résultats obtenus montrent que le taux de déformation de fluage dans le sens X atteint pratiquement 48 % au bout de 5 mois et 64 % à la fin de la durée du chargement.
Caractérisation des propriétés mécaniques instantanées et différées du béton à base du ciment et de poudre de verre.
(Université Mouloud Mammeri de ,Tizi Ouzou, 2023-12-20) Boucheneb, Yassine
Chaque année, une énorme quantité de déchets de verre est créée dans le monde, mais seule une petite partie de ce matériau est recyclée. La valorisation des déchets de verre dans le béton démontre d'excellents progrès dans la réduction de cette quantité de verre. Les chercheurs ont découvert que l'ajout de déchets de verre au béton améliore ses qualités ; les déchets de verre peuvent être utilisés sous forme de poudre, de granulat fin ou grossier. Mais la question qui se pose, est comment cette poudre ajoutée au béton améliore, ou du moins, maintient les propriétés mécaniques du béton malgré la réduction de la quantité du ciment À Justement, le but du présent travail est de déterminer le comportement du béton en ajoutant la poudre de verre. Pour cela, on a préparé un béton témoin et des bétons avec des pourcentages de la poudre de verre de 10%, 15% et 20% de la quantité du ciment en se basant toujours sur la même formulation du béton et en variant le rapport E/C (E : eau, C : ciment). À l'état durci, l'ajout de la poudre de verre jusqu'à 20% de la quantité de ciment, a généré une augmentation de la résistance à la compression à 28 Jours ; cette augmentation est due à la réaction entre la poudre de verre et la chaux libérée lors de l'hydratation du ciment Portland et crée un liant qui s'appelle le silicate de calcium hydraté (S-C-H) (réaction pouzzolanique). Ce dernier joue un rôle important dans l'augmentation de la résistance du béton, et puisque la finesse de la poudre de verre est similaire à celle du ciment, donc elle a un rôle de remplissage, et accélère la réaction pouzzolanique. Pour un ajout de 20% à 30% de pouzzolane, théoriquement on pourrait faire réagir toute la chaux produite par l'hydratation du ciment Portland. Donc au delà de 25% ou 30% de la poudre de verre, la résistance est affectée, chose qui a été confirmée par beaucoup de chercheurs. En fin, on peut conclure que l'utilisation de la poudre de verre dans le béton, améliore son comportement mécanique comparativement à l'ordinaire, mais avec un pourcentage limité à 20% de la quantité du ciment. Dans une autre partie de ce travail, et afin de présenter le phénomène de fluage dans le béton avec poudre de verre, on s'est intéressé à modéliser avec le logiciel ANSYS, le fluage propre en compression dans une éprouvette cylindrique normalisée 16-32 cm constituée d'un béton formulé avec la substitution de 20% du ciment par la poudre de verre et un rapport E/L=0,5 (E : eau, L : ciment + poudre de verre) et soumise à un chargement statique surfacique constant suivant l'axe Z. Les caractéristiques mécaniques sont déterminées expérimentalement (résistance à la rupture, module de Young et le coefficient de poisson) ; cette étape est considérée comme un passage de la partie expérimentale vers la partie numérique. Les résultats obtenus montrent que le taux de déformation de fluage dans le sens X atteint pratiquement 48 % au bout de 5 mois et 64 % à la fin de la durée du chargement.
Caractérisation et modélisation des paramétres physico-hygro-mécaniques d'un béton léger à base granulats composites
(Université Mouloud Mammeri, 2015) Mohellebi, Samira
Cette étude répondant aux exigences du développement durable, consiste à élaborer, caractériser et modéliser un béton composite, obtenu ,par substitution d’une fraction appropriée , de granulats naturels par des granulats composites nouveaux, élaborés en enrobant des billes de polypropylène avec de la poudre de marbre ou de céramique, issues de la récupération, par un coulis de chaux, pour annihiler le phénomène de remontée de la bille non enrobée , du à l’absence d’adhérence du polypropylène dans la matrice béton.. Le granulat composite ainsi obtenu a fait l’objet d’une modélisation mathématique par la technique d’homogénéisation auto cohérente pour la détermination de ses caractéristiques mécaniques, ainsi que de la conductivité thermique. Le béton composite a fait l’objet d’une caractérisation mécanique qui a permis d’évaluer ses caractéristiques mécaniques et de les comparer au béton ordinaire. Deux nouveaux modèles semi-analytiques sont proposés dans cette étude pour calculer les résistances du granulat composite et du béton composite.
Caractérisation expérimentale et numérique du béton autoplaçant "Utilisation des déchets de construction
(Université Mouloud Mammeri, 2016-06-06) Hermime, Hassiba
Ce travail porte une étude expérimentale sur la composition et la caractérisation des bétons autoplaçants confectionnés à partir des déchets de construction avec des comparaisons qui ont été faite par apport au béton vibré. Des études sur l’ouvrabilité et la compacité du matériau ont été faites et ce à l’état frais et à l’état durci. Cinq essais mécaniques différents ont été réalisés : Des essais de compression, de traction directe, de traction par fendage, de traction par flexion 3 points et de rupture en flexion sur 4 points. Tous les résultats d’essais sur les BAP ont montré une augmentation en termes de résistance par apport au BV, sauf pour l’essai de traction directe qui a donné des valeurs légèrement inférieure. Les BAP améliorent notablement la charge de rupture et donne de meilleures performances mécaniques.
Caractérisation sismique de sites à partir d'enregistrements accélérométriques en surface libre
(Universite Mouloud Mammeri, 2018-04-09) KHELLAFI, Abdelwahab Mourad
La réduction du risque sismique dans les régions à forte sismicité nécessite des études détaillées qui doivent inclure des paramètres mécaniques et physiques des profils de sols sur la profondeur d'investigation. La reconnaissance et l'identification de ces paramètres passent inévitablement par des essais in-situ et/ou au laboratoire afin d'apprécier le comportement des sols vis-à-vis des mouvements sismiques. Cependant, ces essais sont généralement très coûteux et nécessitent du matériel lourd et du personnel très qualifié. Récemment, les méthodes d'optimisation ont montré une grande capacité pour résoudre les problèmes complexes dans diverses disciplines de l'ingénierie. L'utilisation des méthodes d'optimisation telles que la méthode de Levenberg-Marquart ou l'algorithme génétique adaptatif ont permis d'obtenir des résultats satisfaisants. En combinant ces deux méthodes on aboutit à une méthode hybride qui garantit des solutions plus appréciables. Ce travail consiste à fournir une autre approche expérimentale, analytique et numérique pour identifier les caractéristiques de profils de sol et réduire ainsi considérablement le coût de l'opération. Cette approche utilise les enregistrements sismiques en surface libre et une procédure d'optimisation hybride. Les résultats escomptés devraient contribuer à réduire le coût des investigations et de renforcer la sécurité des constructions bâties dans les zones à forte sismicité.
Comportement des bétons innovants à base de granulats de verre recyclés renforcés par textiles "TRC"
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 2022-10-30) Ben Chabane, Tarik
L'élimination des déchets solides est l'un des problèmes environnementaux les plus graves. L'élimination du verre dans des espaces ouverts et des décharges est l'une des menaces environnementales les plus graves, ainsi qu'une source de risques potentiels pour la santé dans le monde entier. Par conséquent, dans le secteur de la construction, la récupération du verre mis au rebut en tant que matériau de construction gagne en popularité car elle peut aider à réduire l'empreinte des gaz à effet de serre et les problèmes environnementaux associés. Notre recherche actuelle porte sur l’étude expérimentale et la modélisation numérique du comportement en compression uni-axiale de cylindres en béton contenant des déchets de verre (WG) et confinés par un textile en polypropylène. Ce faisant, un protocole expérimental a été réalisé pour valoriser les déchets de verre par substitution partielle de ciment et du sable afin de réduire les niveaux de consommation. De plus, les déchets utilisés sont le verre coloré et non coloré des bouteilles qui sont répandus dans l'environnement. Les niveaux de 0 %, 5 %, 10 % et 15 % ont été utilisés pour remplacer le ciment et le sable. Les résistances mécaniques ont été réalisées à 28 jours. Les résultats obtenus confirment que l'utilisation de ce type de déchets à des doses précises augmente la résistance à la compression du béton. La variante la plus performante est également confinée aux textiles provenant du secteur de la récupération. Dans cette section, nous avons étudié le comportement expérimental et numérique en tenant compte du type de confinement. Ainsi, le confinement total (CT), le confinement partiel béton circulaire (CP) et le confinement partiel béton hélicoïdal (CH) sont les trois principaux types de confinement traité. Les résultats expérimentaux et numériques obtenus en termes d'évolution des contraintes des différents cylindres sont présentés et discutés. Les résultats représentent une révélation prometteuse quant à l'amélioration en termes de rigidité des éprouvettes étudiées. En fait, la confrontation des résultats expérimentaux et numériques montre un accord satisfaisant.
Comportement hydromécanique des sols argileux
(Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou, 219-10-31) Ouguemat, Ali
Du fait de la prise en compte croissante du risque de sécheresse dans le dimensionnement des fondations sur sol argileux et les problèmes de stabilité rencontrés dans les ouvrages en terres (notamment dans les remblais d’infrastructures de transports où l’utilisation de sols de site devient, aujourd’hui, une préoccupation majeure dans le cadre du développement durable), il existe un regain d'intérêt pour ces sujets. Dans ce contexte, nous présentons dans cette thèse une étude expérimentale de l’effet du comportement hydromécanique des sols argileux sur les ouvrages géotechniques. Cette étude expérimentale est composée de deux parties. La première partie concerne une application de la méthode de la teneur en eau (Briaud et al., 2003), pour étudier l’effet de variations de la teneur en eau sur le retrait/gonflement de quatre sols prélevés dans quatre sites différents de la région de Tizi-Ouzou (Algérie). La teneur en eau est utilisée comme paramètre principal du sol et l’essai de retrait est suggéré pour obtenir la relation entre la variation de la teneur en eau et les variations volumiques induites. Les résultats obtenus montrent que la forme de l’échantillon et la charge verticale n’affectent pas le retrait/gonflement des sols étudiés. En revanche, la teneur en eau initiale influence leur comportement. La deuxième partie porte sur le comportement d’une argile gonflante, provenant d’un site de la région de Tizi-Ouzou, en vue d’étudier la possibilité d’optimiser le réemploi de sols de site en remblais d’infrastructures de transports. Des éprouvettes de cette argile sont fabriquées à une teneur en eau w0 = 0,7 wOPN qui leur confère un état sec au sens GTR (1992). Ces éprouvettes sont compactées statiquement et, ensuite, soumises à une humidification sous contraintes œdométriques jusqu’à saturation. Deux comportements distincts sont observés : un gonflement sous contraintes faibles et un effondrement sous contraintes élevées. Il existe une transition continue entre le gonflement et l’effondrement. Cette transition est régie par une contrainte appelée contrainte de transition σvt qui est d’autant plus importante que la masse volumique sèche initiale est élevée. Les déformations induites par l’humidification montrent que le phénomène de gonflement/effondrement est déclenché avant saturation (Sr = 95%). Par contre, l’évolution effective de l’indice des vides se manifeste à saturation (Sr = 100%). La pertinence de ces résultats suggère que la structure soit un paramètre fondamental qui gouverne le comportement du sol lorsque son état hydrique change. En effet, l’analyse des déformations adaptées à un modèle de structure a montré que le comportement du sol étudié est régi par l’évolution de sa structure à double porosité, lors de l’humidification sous contraintes

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