Professeur Mohammed Raji Mohammed Al-Alousi

Faculté d'ingénierie – Département de génie civil

Introduction

L'économie dans le secteur de la construction est aujourd'hui un sujet de grande importance, car les dalles en béton armé sont des éléments structurels couramment utilisés dans les bâtiments en béton. Étant donné que l'un des composants principaux des dalles en béton est le béton, ce dernier joue un rôle vital et largement répandu dans les secteurs de la construction et de l'industrie. Compte tenu du besoin urgent d'utiliser davantage de béton dans la construction, l'économie dans l'utilisation du béton nécessite encore plus de méthodes innovantes. L'une des plus importantes de ces méthodes est l'utilisation d'un système de dalle en béton avec des balles en plastique (celles issues de déchets plastiques comme les billes de polypropylène), comme illustré dans la figure ci-dessous :

 Dalles en béton avec des bulles

Définition :

Il s'agit de dalles plates et creuses qui s'étendent dans les directions longitudinale et transversale, où des balles en plastique creuses produites à partir de déchets plastiques sont intégrées pour remplacer le béton presque au milieu de la dalle en béton, éliminant ainsi le béton présent au milieu des dalles traditionnelles qui n'a pas de rôle essentiel ou ne contribue pas à la performance structurelle, réduisant ainsi considérablement le poids propre de la structure. La fonction des balles en plastique est de réduire la charge morte de la dalle par rapport aux dalles traditionnelles de même épaisseur sans affecter le comportement de déviation ou la résistance à la flexion. De plus, les zones d'air des balles creuses fournissent une isolation thermique et acoustique, pouvant être remplies de mousse, ainsi que leur avantage intrinsèque d'améliorer la protection contre les incendies et l'isolation acoustique.

Réduction des coûts globaux

L'utilisation de cette technique pour relier les balles d'air, l'acier d'armature et le béton dans une dalle en béton structurelle bidirectionnelle permet de réduire le béton utilisé jusqu'à 35 %. Cela peut également réduire les coûts de construction de 10 % lorsque la réduction du béton est associée à une épaisseur de dalle réduite, ainsi qu'à des fondations et des colonnes plus petites.

Vitesse de construction

En l'absence de moules de coulage et de ponts de descente, l'utilisation de dalles à bulles permet d'accélérer l'achèvement jusqu'à 20 % plus rapidement que les méthodes de construction traditionnelles, quel que soit la taille, la forme ou le degré de complexité du projet. Par exemple, cette technique a été utilisée dans la construction du bâtiment des sciences de la vie à l'Université de York aux États-Unis, où le temps total de construction de la structure a été réduit de la conception à l'achèvement de la structure à 12 mois.

Avantages de l'utilisation de dalles à bulles

L'utilisation de cette technique offre de nombreux avantages dans la conception des bâtiments et pendant le processus de construction. Cette méthode offre un certain nombre de caractéristiques écologiques, notamment la réduction globale des quantités de matériaux de construction, l'utilisation de matériaux recyclés, la réduction de l'énergie consommée, la diminution des émissions de dioxyde de carbone et la nécessité réduite de transport et d'utilisation d'équipements, ce qui la distingue des autres techniques de construction en béton en termes de respect de l'environnement. Les balles en plastique creuses issues de déchets plastiques sont généralement fabriquées à partir d'un matériau non poreux et n'ont pas d'interaction chimique avec le béton ou les barres d'armature. Ces balles sont suffisamment solides et durables pour supporter des objets de taille allant de 180 mm à 450 mm. En conséquence, l'épaisseur de la dalle variera de 230 mm à 600 mm. La distance entre les balles ne doit pas être inférieure à 1/9 du diamètre de la balle, tandis que les diamètres nominaux des balles pouvant être utilisés sont : 180, 225, 270, 315, 360 mm, leur forme pouvant être sphérique ou ovoïde.

Les avantages de l'utilisation de cette méthode pour produire des dalles en béton peuvent être résumés comme suit :

A. Structurellement

1.     Poids inférieur par rapport à la dalle en béton traditionnelle.

2.     Augmentation de la résistance.

3.     Moins de besoin de poutres en béton.

4.     Moins de besoin de colonnes pour soutenir la dalle.

5.     Plus de liberté dans le choix de la forme.

6.     Moins de profondeur pour les fondations en raison de la réduction des charges mortes.

B. En termes de construction

1.     Moins de demande pour des équipements légers.

2.     Facilité d'intégration des canaux et des tuyaux dans la dalle.

3.     Nécessite moins d'efforts et de travail sur le site de construction.

C. En termes d'ingénierie

1.     Le système et les colonnes des dalles plates à deux axes sont idéaux pour les structures ayant une haute résistance aux explosions.

2.     Ces dalles fonctionnent avec le système de colonnes comme une partie flexible qui transfère les forces horizontales aux structures verticales solides.

Utilisées pour des conceptions résistantes aux séismes.

D. Environnementalement

1.     Moins de consommation de matériaux et d'énergie.

2.     Réduction des émissions de dioxyde de carbone jusqu'à 40 kg/m2.

3.     1 kg de plastique remplace 100 kg de béton.

4.     Chaque composant est recyclable.

E. Économiquement