1. Sujet:
Détermination des valeurs du module d’élasticité des
bétons des granulats légers don’t f’c = 17-35 MPa
Professeur scientifique : THAI Khac Chien
Vérificateur : DANG Thuy Chi
Étudiant : MAI Van Trung
Classe: Matériaux Avancés
Promotion : 52
Code d’étudiant : 1122004
École Supérieure de Transport et de Communication
Centre Internationale de l’éducation
Filière: Matériaux Avancés
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2. 1. Problématique et objectif
2. Généralité du béton de granulats légers
3. Conception et Calculation
4. Les résultats et les analyses
5. Conclusion
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3. 1.1. Problématique
Les granulats légers usuels sont l’argile expansée d’une masse volumique
variable entre 400 et 800 kg/m3.
Ils permettent de réaliser aussi bien des bétons de structure.
Les bétons de granulats légers ont une masse volumique comprise entre
650 et 2000 kg/m3.
On n’utilise pas beaucoup au Viet Nam et il est encore un des nouveaux
matériaux.
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4. 1.2. Objectif
Objectif:
1. Etudier la méthode de formation la composition du béton
2. Mesurer et déterminer les valeurs du module d’élasticité
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5. 2.1. Introduction du béton de granulats légers (BGL)
2.2. Avantages et désavantages du BGL
2.3. Comportements mécaniques du BLG
2.3.1. La résistance à la compression
2.3.2. Le module d’élasticité
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6. 2.1. Le béton de granulats légers (BGL)
Le béton est un matériau composite : ciment, eau, granulats (sable,
gravillon…), adjuvants.
Le béton de granulats légers est concrète que lors de la production, il
est possible de remplacer des granulats naturels qui ont grands poids
par des granulats légers tels que du gravier, du sable ou des cendres
volantes, la polystyrol mousse ou des billes, ... pour le béton fini auront
une masse volumique beaucoup plus petit que le béton classique.
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7. 2.1. Le béton de granulats légers (BGL)
Les bétons légers sont composés de granulats légers, à savoir de l’argile
expansé, de verre expansé ou de verre cellulaire. Pour ce projet, les
granulats de l’argile expansé de la compagnie BEMES sont utilisé.
Fig 1.Granulats
légers BEMES Fig 2. Quelles tailles des grains de granulats légers
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8. 2.2.1. Avantages
-Le béton est résistant au gel et dégel
-Le béton est résistant au produit chimique
-Il a une faible conductibilité thermique
-Il est résistance à la compression
-Sa masse volumique est relativement basse (650 à 2000 kg/m3)
-Sa résistance aux feux est meilleure qu’un béton normal)
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9. 2.2.2. Désavantages
-Le prix est plus élevé à cause de l’unilisation de granulats légers,
malaxage du béton plus long
-La mise en place est délicate car le béton est plus sensible
-Il est difficile de le mettre en place avec une pompe à béton
-Le module d’élasticité E est inférieur à celui du béton normal
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11. 2.3.1. La résistance à la compression
Facteurs influant
sur la résistance à
la compression
Caractéristiques
des granulats
légers
La masse
volumique
des granulats
La résistance
des grains
La taille des
grains
L’aborption
des granulats
Composition des
bétons
Le rapport
Eau/Ciment
Le rapport
volumique
Granulat/Béton
La teneur en
ciment
La résistance
du ciment
Les facteurs influent sur la résistance à la compression 11
Le rapport
Eau/Ciment
Le rapport
volumique
Granulat/Béton
12. Le module d’élasticité E est la rigidité d’un matériau définie à partir des
courbes de contrainte en fonction de la déformation.
Le module d’élasticité E est la résultante de la combinaison des modules
particuliers des constituants, de leur proportion et de leurs liaisons.
Le module d’élasticité d’un béton léger atteint la proportion de ½ à ¾ de celui
d’un béton traditionnel de même résistance.
2.3.2. Le module d’élasticité statique
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13. 2.3.2. Le module d’élasticité statique
Facteurs influant sur le
module d’élasticité
Le
chargement et
la teneur en
humidité
Paramètres
expérimentales
Le rapport
Eau/Ciment
La matrice de
la pâte de
ciment
La porosité de la structure
de la zone de transition
entre l’agrégat – la pâte de
ciment
La zone de
transition
Le module
E de
granulat
La porosité
La fraction
volumique de
granulat
Agrégats
13Les facteurs influent sur la résistance à la compression
Le rapport
Eau/Ciment
La fraction
volumique de
granulat
14. 2.3.2. Le module d’élasticité statique
Méthodes ASTM C469 – 94
La formule à calculer le module d’élasticité :
E = (S2 – S1) / (ε2 – 0,00005)
D’où :
E = Module d’élasticité statique, GPa
S2 = Contrainte à 40 % de la charge ultime,
S1 = Contrainte à une déformation longitudinale,
de 5.10-3 ‰
ε2 = Déformation longitudinale à la contrainte S2 Fig 3. Équipements pour
tester le module d’élasticité 14
16. Les matériaux
utilisés
Ciment
Porland But
Son PC 40
Granulat
léger
Sable Eau
La fumée
de Silice
Superplastifiant
SIKA VISCOCRETE®
3000 – 20M
La norme ACI 211.2-98 pour concevoir le BGL: “Standard Practice for Selecting
Proportions for Structural Lightweight Concrete”
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18. 4.1. Les résultats
4.2. Le module d’élasticité
4.3. Influence de la fraction volumique des granulats légers sur le module d’élasticité
des bétons de granulats légers
4.4. Influence de résistance en compression sur le module d’élasticité des bétons des
granulats légers
4.5. Influence de la fraction des granulats légers sur la résistance à la rupture des
bétons des granulats légers
4.6. Influence de la masse volumique sur le module d’élasticité et la résistance en
compression des bétons légers
4.7. Confrontation des résultats expérimentaux avec les formules empiriques
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29. Pour le béton qui a le taux E/C=0,26, le module d’élasticité est de 21 à
26 GPa. Et il est de 11 à 19 GPa pour le béton qui a le taux E/C=0,3.
L’analyse du comportement mécanique des bétons des granulats légers
montre que le module d’élasticité de ces bétons apparaît fortement lié
au rapport eau sur ciment et au volume des granulats légers (argile
expansé) utilisés dans la fabrication des bétons légers
La fraction volumique de granulats légers est inversement
proportionnelle au module d’élasticité et la résistance en compression
du béton.
Et quand la masse volumique des échantillons augmente, le module
d’élasticité et la résistance en compression sont augmentés.
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Notas do Editor
Comparé aux courbes des bétons traditionnels et pour une résistance à la compression égale, la courbe du béton léger a une montée plus linéaire, leur schema de rupture plus rapide.