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Mini projet
Le document présente un aperçu des matériaux de construction, notamment les bétons, métaux et autres matériaux, en examinant leur histoire, fonctions, coûts et considérations environnementales. Il met en évidence l'importance de choisir le matériau approprié en fonction des exigences spécifiques de construction et des impacts environnementaux associés. Enfin, il aborde le processus de durcissement du béton et les propriétés des granulats utilisés dans les mélanges.
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- 1. Matériaux de Construction 4Modules 1. Bétons 2. Classes de Matériaux 3. Métaux 4. Autres Matériaux Mini Projet 2013
- 2. • perspectives historiques • gamme de construction • perspectives économiques • coûts, quantité utilisée des matériaux • fonctions des matériaux de construction • considérations environnementales Mini Projet 2013
- 3. Perspectives historiques se loger/abriter- un des besoins fondamentaux des êtres humains Il y a 500 ans Il y a 500 000 ans ~10 ans Il y a 1 000 ans Mini Projet 2013
- 4. 8000 av.JC 6000 5000 4000 3000 1000 100 Brique Obj. En Encadrements Mortier de en boue céramique des portes et chaux et et argile briques en poutres en chaux terre cuite bois hydraulique Mortier pour Béton à base de Objets en les joints de chaux hydraulique verre briques en et roche bitume pouzzolanique Murs en briques couverts d'un enduit de gypse Aggregats et Fibres pour renforcement 0 T°C 400- 800 – 20°C 140°C 800°C 1000°C Mini Projet 2013
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- 6. Les passerelles – unefonction, plusieurs matériaux Le bois, reconstruction 1904 original 1749 Mini Projet 2013
- 7. La pierre naturelle,1640 Mini Projet 2013
- 8. La fonte, 1823 Mini Projet 2013
- 9. Acier, début 20èmesiècle Mini Projet 2013
- 10. Le béton renforcéet acier, 1960 Mini Projet 2013
- 11. Coût / consommationdes matériaux Source: INTRODUCTION à LA SCIENCE DES MATÉRIAUX, Mercier, Zambelli, Kurz Mini Projet 2013
- 12. Perspectives économiques En Europel’industrie de la construction c’est: • 800 milliards Euro / an • 30 millions employés • 20% de workforce Mini Projet 2013
- 13. Utilisation des matériaux Choixdu matériau le plus adapté aux applications envisagées. Les critères de choix des matériaux doivent tenir compte des facteurs suivants : • fonctions principales de la construction : modes de mise en charge, des températures et des conditions générales d’utilisation. • comportements intrinsèques du matériau : résistance à la rupture, à l’usure, à la corrosion, conductibilité, etc.; • prix de revient des diverses solutions possibles. Mini Projet 2013
- 14. Fonctions Mat. deConstruct.(2) Echanges avec l'extérieur: • éviter la pénétration de pluie, de neige, de vent – étanchéité (watertight) – ventilation contrôlée • thermique – isolation thermique • phonique • optique Mini Projet 2013
- 15. Fonctions Mat. deConstruct. Mécanique: • stabilité pour ne pas s’effondrer – rigidité (stiffness) – résistance à la compression (compressive strength) – résistance à la tension (tensile strength) • durabilité – fluage (creep) – relaxation (relaxation) Mini Projet 2013
- 16. Considérations environnementales Généralités Les matériauxde construction en général (à l’exception de quelques métaux) ne sont: • ni toxiques • ni particulièrement polluants MAIS Etant donné les énormes volumes utilisés, il faut considérer leur impact sur l’environnement et dans un contexte de développement durable Mini Projet 2013
- 17. Considérations • Disponibilité des matières 1ères • Extraction des matières 1ères • Energie utilisée pour la fabrication • Considérations de la santé et de la sécurité • Recyclabilité Mini Projet 2013
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- 20. Pourquoi le matérielle plus utiliser? Bétons Disponibilité Mat. 1ère partout dans le monde - •! faible coût énergétique Les matériaux les plus utiliser (>10 les •! autres) Transportablepoudre grise en sac ou en vrac - ! Constructible adjoindreeau et malaxer - l Flexible - remplir toutes les formes Matériaux fabriquer avec une différence de volume très faible sur site Durable - pour les siècles ! surtout résistant à l , eau barrages, tuyaux, etc et à bas prix! Matériaux de Construction 1 Mini Projet 2013
- 21. Composition Composition of the earth ! s crust of cement Demand is forecast to rise steeply in the Mg rest S Na K rest next decades K Mg Na Ca Fe O Al O Ca Si Si Al Fe CaO readily available from limestone Mini Projet 2013
- 22. Quelques définitions Introduction aux Un béton Technologies du Béton béton si > 4 mm ! Granulats + colle = ( Concrete Technology) mortier si < 4 mm ! Pâte de ciment = eau + ciment Mortier = eau + ciment + sable Béton = eau + ciment + sable + granulats Mini Projet 2013
- 23. Le vie d’unbéton Développement de la résistance peu continuer d'augmenter pendant des années si x2 0 à 3-5hrs Vie en l'eau est 3-5 hrs à 28+j Fluide service disponible durcissement x2 ouvrable durabilité 1 jour 3 jour 28 jours temps temps de référence de pour décoffrage les résistances Mini Projet 2013
- 24. Constituants: eau adjuvants air ( éventuel) ( vides) ciment pâte de ciment colle sable granulats squelette gravier, roches concassées Mini Projet 2013
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- 27. Rôle de l’eau Hydratation Augmentation de volume solide Anhydres + eau hydrates " 1 vol. ciment ~ 2 vols hydrate # L'eau est combinée dans les hydrates La quantité d'eau ajoutée, relative au ciment est exprimée en rapport e/c en poids Si e/c = 0.5, L'hydratation continue seulement s'il y a de l'eau disponible. quel est le volume de ciment dans le mélange de départ? ( la densité de ciment ~ 3 g/cm 3) Quel est le volume de solide après hydratation? Mini Projet 2013
- 28. La taille maximumdes granulats est déterminée Le diamètre maximum doit être moins de un cinquième de la taille de la pièce Mini Projet 2013
- 29. Ex. mur du150 mm, taille max ~30 mm Mélange binaire % fins 100 80 60 40 20 0 100 0 50 50 0 100 0 20 40 60 80 100 % gros Mini Projet 2013
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- 32. Mélange ternaire ( Feret 1890s) sable moyen, 0,5/2 On a vu que les mélanges les plus compacts sont entre grands et petits mélange grains le plus compact Peu de variation dans Pourquoi utilise-t-on les mélanges la zone rouge avec granulometrie continue on n ! a pas besoin de beaucoup de grains moyens sable fin, <0,5 sable grossier, 2/5 Mini Projet 2013
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- 36. Granulats - exigences(1) Les granulats doivent: être stables et durables: 1) –! résistants à des cycles gel-dégel –! résistants à des cycles mouillage-séchage –! résistants à des cycles de température –! résistants à l!abrasion –! résistants aux réactions chimiques Ils doivent donc être compacts et non réactifs "stabilité du béton 2) posséder résistance et dureté: "résistance du béton Mini Projet 2013
- 37. Granulats - exigences(2) Les granulats doivent: 3) être propres: – ! ! – pas d argiles (instables cycles mouillage-séchage) ! ! pas d impuretés " adhérence granulats / pâte 4) donner un mélange compact: – ! – forme correcte ! – bonne granulométrie ! teneur en éléments fins limitée " réduction du volume de ciment Mini Projet 2013
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- 40. Ouvrabilité Capacité à remplirles formes à se fluidité compacter •! La présence des granulats empêche l’utilisation de la plupart des équipements conçus pour caractériser la rhéologie des autres fluides •! Besoin de tests robustes qui peuvent être utilisés sur les chantiers Slump test 10 cm s 30 cm 20 cm Mini Projet 2013
- 41. What is wrongwith this picture! Mini Projet 2013
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- 43. bleeding Mini Projet 2013
- 44. ségrégation Mini Projet 2013
- 45. La prise • !Le r essuage et la ségrégation peu ven t être évit és Pâte Solide avec un e bon ne formulation du béton: fluide rigide • ! bon ne granulométrie d u squelette granulats • ! bon dosage en ciment • ! bon rapport e/c La transition n ’ e st pas franche la définition de la prise est un peu arbitraire Mini Projet 2013
- 46. Le test classique: Aiguille « Vicat » La prise F • ! Avec des méthodes plus précises, il semble que . la prise corresponde au point de formation d’un Final set 4000 . squelette solide continu. 3000 . . 2000 . 1000 Initial set . 0 180 240 300 360 420 Temps (min) Un peu de pratique! Mini Projet 2013
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- 54. Résumé / questions 1.!Quelle est la différence entre le béton et le mortier? 2.! Pourquoi met-on des granulats dans le béton? 3.! Pourquoi utilise-t-on des granulats de tailles différentes? Mini Projet 2013
- 55. 4.! Pourquoi utilise-t-ondes mélanges continus des granulats? 5.! Comment calcule-t-on les proportions de sable, fins et gros granulats pour avoir un mélange compact? 6.! Quelle est l!importance du rapport eau / ciment? 7.! Quel processus amène le durcissement du béton? 8.! Qu!est-ce que la prise? Comment la mesurer? 9.! Si le rapport e/c diminue, comment faut-il changer le dosage en ciment? 10.Quels paramètres de formulation influence le «slump» du béton! ? 11. ! Quel est le moyen le plus utilisé pour compacter le béton? Mini Projet 2013
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