Étude de l’influence de la nature des granulats sur les propriétés des bétons hydrauliques : cas des granulats calcaires tunisiens

Study of the influence of the aggregates nature on the hydraulic concretes : case of the Tunisian aggregates limestones

• Auteur / Autrice : Taoufik Achour
• Direction : André Lecomte, Mongi Ben Ouezdou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Civil
• Date : Soutenance le 15/11/2007
• Etablissement(s) : Nancy 1 en cotutelle avec Ecole National d'Ingénieurs de Tunis
• Ecole(s) doctorale(s) : EMMA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Équipe Matériaux pour le Génie Civil LCSM UMR 7555
• Jury : Président / Présidente : M. Bouassida
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : G. Escadeillas, F. de Larrard, Mongi Ben Ouezdou, André Lecomte, Rachid Mensi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Béton -- Chimie

Tunisie

Granulats

Mots clés libres

Fillers calcaires

Granulats calcaires

Résumé

Ce travail de thèse s’intéresse à la valorisation des ressources granulaires tunisiennes, de type calcaire, dans les mélanges hydrauliques. Les matériaux utilisés sont issus des carrières de Aïn Tebournouk, Nahli, Jbel Ressas, El Haoureb, Jradou et Tahent qui sont appelées à alimenter les principaux centres de consommation de la région de Tunis et de la zone côtière du Centre-Est. Les propriétés analysées sont les résistances en compression et en traction et le module d’élasticité. Les récents modèles du LCPC français ont été utilisés pour prédire ces propriétés. Ils ne donnent pas toujours des résultats satisfaisants, en particulier si les mélanges sont riches en éléments fins, comme c’est souvent le cas avec des granulats issus de carrières. Les mortiers, micro-bétons et bétons réalisés dans le cadre de ce travail ont permis de proposer une extension de ces modèles. Pour la résistance à la compression, le coefficient d’adhérence a été associé à la teneur en fillers des granulats. L’hypothèse est que la présence des éléments fins, de même nature que les granulats, améliore l’adhérence pâte-granulat, grâce au rapprochement des propriétés de rigidité des deux matériaux. Pour la résistance à la traction, un modèle décrit par une loi hyperbolique a permis d’apporter une interprétation physique au comportement à la traction des mélanges hydrauliques. Ses paramètres sont reliés à la résistance du granulat et à la cohésion dans la zone de transition pâte-granulat. Enfin pour le module d’élasticité, l’utilisation du modèle du LCPC, qui prend en compte les propriétés de la phase granulaire et de la phase liante, a permis d’atteindre le module d’élasticité de certains granulats.

This study concerns the Tunisian granular resources, of limestone type, in the hydraulic mixtures. The used materials outcoming from the careers of Aïn Tebournouk, Nahli, Jbel Ressas, El Haoureb, Jradou and Tahent which have to feed the principal centers of consumption of the area of Tunis and the coastal zone of Center-East. The analyzed properties are the compressive and the tensile strengths and the elastic modulus. The recent models of the French LCPC were used to predict these properties. They do not always give satisfactory results, in particular if the mixtures are rich in fine elements, as it is often the case of the aggregates outcoming from careers. The mortars, micro-concretes and concretes carried out within the framework of this study made it possible to propose an extension of these models. For the compressive strength, the bond coefficient was associated with the content of fillers aggregates. The assumption is that the presence of these fine elements, of comparable nature that the aggregates, improves adherence paste and aggregate, thanks to bringing together the properties of rigidity of the two materials. For the tensile strength, a model describes by a hyperbolic law made it possible to provide a physical interpretation to the tensile strength behavior of the hydraulic mixtures. Its parameters are linked to the aggregate strength and cohesion in the paste-aggregate transition zone. Finally for the elastic modulus, the use of the model of the LCPC, which takes into account the properties of the granular phase and the binding phase, made it possible to reach the modulus of elasticity of some aggregates.