Génie des Matériaux

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Influence des procédés de mise en forme des matériaux composites sur les propriétés physiques et thermomécaniques : étude comparative expérimentale et simulation
(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2023) Kari, Djamal Eddine; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)
Les fibres naturelles ont suscité l'intérêt des industrielles et chercheurs à remplacer les composites en polymères avec des renforcements en fibres naturels. Pour étudier les caractéristiques des tubes en matériaux composite, nous avons conçu et réalisé une machine à enroulement filamentaire à deux axes. Elle permet la fabrication des pipes en composite de diamètre 30 mm jusqu'à 450 mm et de longueur maximale de 1900 mm. Elle a été complètement automatisée. Nous avons orienté notre étude vers les fibres de jute. Des analyses en spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), en thermogravimétrique TGA et en thermogramme à balayage différentiel DTG sont effectuée. Les tubes composites élaborés sont structurés en groupe jute/époxy, verre/époxy et hybride verre/jute/epoxy ayant respectivement les désignations (90J/±?J2/90J) et (90V/±?V2/90V), possèdent quatre couches d'empilement. La première et la quatrième couche sont toujours enroulées à 90 degrés, alors que la deuxième et la troisième sont enroulées sous différents angles ? de 50°, 55°, 60°, 65°, 70°,75°, 80°, 85° et 90 degrés. Ils sont découpés en éprouvettes pour les tester en compression circonférentielle et en traction circonférentielle (split disc) selon les normes ASTM D 2412 et ASTM D 2290. Une comparaison entre les conduites Jute/Verre et Hybride est présentée. L'étude expérimentale montre l'influence de l'angle d'enroulement ? sur la rigidité spécifique et sur la contrainte de traction circonférentielle apparente. Elle montre que la fibre de jute donne des résultats très intéressants en rigidité et que les caractéristiques mécaniques évoluent pratiquement proportionnellement avec l'angle d'enroulement
Influence de la nature des fines sur la durabilité des mortiers de hautes performances
(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2022) Chalah, Kaci; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)
La durée de vie du béton ou du mortier est très souvent liée à la capacité de ce matériau à empêcher les agents agressifs de pénétrer dans sa porosité. En effet, certains environnements sont agressifs pour le béton, ils peuvent occasionner des attaques importantes comme le gonflement et/ou la lixiviation, c'est notamment le cas des environnements marins. Les constructions côtières ou marines en matériaux cimentaires constituent une thématique nécessitant souvent des formulations adaptées, devant prendre en compte la faible adaptabilité du béton ou mortier à ce milieu particulièrement agressif. L'incorporation d'ajouts minéraux actifs dans un mortier et l'utilisation d'un faible rapport E/C peuvent constituer une solution adéquate pour l'obtention d'un mortier à hautes performances (MHP). L'utilisation des MHP dans les ouvrages maritimes peut résoudre la difficulté d'utilisation d'un béton ordinaire (BO) ou d'un béton à hautes performances (BHP), c'est le cas d'un coffrage serré ou d'un ferraillage dense. Ce travail de thèse porte sur une analyse de l'effet des ajouts minéraux actifs, plus précisément, le laitier de haut fourneau (LHF), la fumée de silice (FS) et la nano-silice (nS), sur les propriétés des MHPs dans un environnement agressif en considérant l'aspect rhéologique, le comportement mécanique et une étude particulière sur la durabilité. Trois paramètres ont été variés, le type de l'addition minérale et sa teneur par rapport à la masse totale du ciment, ainsi que le paramètre de conservation des éprouvettes (eau du robinet, eau de mer et une solution d'acide nitrique). La lixiviation constitue donc une des principales agressions extérieures pour les ouvrages en matériaux cimentaires dans l'environnement marin. Néanmoins, l'agression maritime peut prendre plusieurs années. Par conséquent, pour déterminer le comportement des MHPs au lessivage des produits d'hydratation du ciment à court terme, une solution agressive est préparée pour accélérer la dégradation. Sur ce fait, la durabilité des MHPs, conservés dans une solution d'acide nitrique, est appréhendée en considérant un ensemble de propriétés et de performances dont la résistance mécanique, la porosité, l'absorption, la perte de masse et la microstructure qui seront mises en évidence. Cette étude apporte un éclairage sur le rôle des différents types d'additions minérales utilisés pour l'amélioration des propriétés des matériaux cimentaires. Les résultats ont permis de sélectionner les ajouts minéraux les plus performants à améliorer les paramètres de durabilité des MHPs et réduire les taux d'utilisation des additions ayant un effet négatif sur la qualité de ces matériaux
Influence des superplastifiants de type ether polycarboxylique (epc) sur les proprietes rheologiques, physico-mecaniques des pates cimentaires
(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2022) Harichane, Alya; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)
La technologie du béton exige une ouvrabilité et une résistance mécanique des matériaux élevées, ce qui nécessite l'utilisation de superplastifiants. Les polymères de type éther polycarboxylique EPC sont les plus efficaces, ils permettent, de formuler des bétons à plus faible rapport E/C tout en conservant une bonne ouvrabilité et des performances mécaniques élevées. La capacité d’un EPC à s’adsorber sur les particules du ciment et à les disperser est influencée par sa structure. En effet le poids moléculaire, la densité et la longueur des chaînes latérales influencent le pouvoir fluidifiant du superplastifiant. L’objectif principal de ce travail est l’étude de l’efficacité des EPCs commerciaux avec différents poids moléculaires et différentes teneurs en groupes carboxyles dans des pâtes de ciment à l’état frais et durci. L'impact des EPCs sur le ciment frais a été étudié par mesure de la fluidité, la rhéologie et le potentiel zêta. A l’état durci, les propriétés mécaniques ont été évaluées par la mesure de la résistance à la compression et à la flexion. La compatibilité entre les EPCs et le ciment substitué par 10% de fumée de silice (FS) est aussi étudiée. Les résultats montrent que la FS augmente le dosage de saturation de SP EPC4 de 1.25 à 1.5, et diminue leur pouvoir fluidifiant.

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