Propriétés du béton léger, durci et frais, auto-compactant contenant des coques de noix comme granulats grossiers

Professeur assistant Mohammed Fareh Sahab

Université d'Anbar / Faculté d'ingénierie

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S101836391930563X

Récemment, l'application du béton auto-compactant (SCC) a émergé dans les structures de construction en raison de ses bonnes capacités à améliorer la durabilité et à réduire le saignement avec une bonne adhérence avec les barres d'armature. D'autre part, une grande quantité de granulats est nécessaire pour la production de SCC. Cependant, remplacer les granulats naturels dans le SCC par des matériaux de déchets peut conduire à découvrir des matériaux de construction écologiques. La coque de noix (WS) est l'un des matériaux de déchets agricoles qui peuvent être utilisés comme substitution de granulats dans le SCC. Dans cette recherche, la WS a été utilisée comme remplacement de granulats grossiers pour construire le SCC en employant dix différentes fractions de volume de 5 % à 50 % avec chaque augmentation de 5 %. Les propriétés fraîches et durcies du SCC ont été étudiées pour tous les mélanges et le mélange de contrôle. Les résultats ont montré que toutes les propriétés testées diminuaient avec l'augmentation de la fraction de volume de WS. Cependant, le béton auto-compactant léger LWSCC peut être obtenu à une fraction de volume de WS égale ou supérieure à 35 %. Où, le diamètre de l'écoulement de la boue (SFD), les résistances à la compression et à l'adhérence étaient respectivement de 560 mm, 35 MPa et 6,55 MPa atteints à un ratio de 35 % de WS.

Cette étude expérimentale a été réalisée pour la production de SCC contenant de la WS comme remplacement du gravier dans différents ratios de volume. Le LS comme remplacement de 50 % de sable a été utilisé pour produire un matériau structurel SCC écologique afin de réduire la quantité de déchets dans la décharge publique. Les propriétés fraîches et durcies ont été étudiées et les résultats extraits pour le SCC, cependant, sur la base de ces résultats, les conclusions suivantes ont été tirées :

- Dans cette recherche, les résultats de la maniabilité du SCC en utilisant la WS ont diminué avec l'augmentation de la fraction de volume de WS. Selon la spécification EFNARC (2005), les valeurs de T50 pour tous les mélanges avec WS satisfont aux exigences de la classe de viscosité VS2/VF2. Alors que toutes les autres valeurs de test n'ont pas confirmé l'exigence EFNARC (2005). Les valeurs de SFD des mélanges avec un volume de WS supérieur à 35 % sont inférieures à la limite minimale de l'EFNARC. Les valeurs de V-funnel des mélanges avec un volume de WS inférieur à 50 % satisfont à l'exigence de la classe de viscosité VS2/VF2 de la spécification EFNARC (2005). Les valeurs de L-box (H2/H1) des mélanges avec un volume de WS supérieur à 25 % ne confirment pas l'exigence de l'EFNARC.

- La résistance à la compression du SCC a diminué avec l'utilisation de particules de WS. La plus petite valeur est de 26 MPa pour le mélange avec 50 % de volume de WS, ce qui est supérieur à la limite minimale de résistance à la compression pour le béton léger structurel selon ASTM (2004).

- La densité sèche et fraîche du SCC a diminué avec l'utilisation de particules de WS. Il est possible d'obtenir un SCC léger pour les mélanges contenant de la WS égale ou supérieure à 35 % de ratio de volume.

- Les valeurs de UPV du SCC ont diminué avec l'utilisation de particules de WS. Ces valeurs indiquent que le SCC a une bonne qualité pour le mélange de référence et les mélanges contenant de la WS à moins de 40 % de volume. Alors que le SCC des autres mélanges avec un volume de WS égal ou supérieur à 40 % a une qualité moyenne selon leurs valeurs de UPV.

- La résistance à l'adhérence du SCC a diminué avec l'utilisation de particules de WS. La valeur maximale est de 13,16 MPa pour le mélange de référence et la valeur minimale est de 3,56 MPa pour le mélange contenant 50 % de volume de WS. Lorsque le volume de WS est de 35 %, la résistance à l'adhérence a diminué à 50 % du mélange de référence. On trouve une relation linéaire entre la résistance à l'adhérence relative et le ratio de WS pour les données expérimentales disponibles.

- On obtient des équations empiriques qui relient les propriétés testées avec le ratio de WS et qui associent différentes propriétés testées. Toutes ces équations ont un coefficient de détermination (R2) supérieur à 0,9, ce qui les rend utiles pour trouver le ratio de WS approprié pour les propriétés fraîches et durcies requises du SCC contenant des particules de WS.

- Les résultats obtenus montrent clairement que le ratio de volume optimal de WS est de 35 % pour obtenir un SCC structurel léger avec des propriétés fraîches et durcies appropriées. Ainsi, la production de SCLWC durable peut être atteinte grâce à cette étude récente qui peut économiser environ 35 % de granulats grossiers naturels et réduire le poids des structures de SCLWC.