Modélisation du comportement mécanique des sables traités au laitier de haut fourneau

Abstract

Les sables laitiers sont des matériaux routiers formulés à base d’un mélange de sable de dune, sable concassée et de laitier granulé de haut fourneau. L’utilisation des sables laitier dans le domaine du Génie Civil, en particulier dans la technique routière, est une voie de valorisation très intéressante. Ce matériau permet de résoudre le problème de pénurie en matériaux routiers qui se base sur l'utilisation des matériaux naturels nobles issus de carrières. Il permet de valoriser les laitiers granulés considérés comme déchets industriels et les sables de dune qui sont des matériaux locaux qui se trouvent en abondance en Algérie. Ce travail de thèse permet d’atteindre des objectifs écologiques, techniques et économiques et abouti à une solution pour le développement durable. Il contribue à l’amélioration des connaissances des caractéristiques mécanique et rhéologiques des sables laitier. Une synthèse bibliographique sur le comportement mécanique et rhéologiques du sable et sur les sables de dune et les laitiers granulés de haut fourneau est d’abords présentée Dans la partie expérimentale de la thèse, une caractérisation géotechnique des matériaux d’étude a été réalisée et les essais mécaniques (essais Proctor modifiés, essais CBR et essais triaxiaux UU et CD triaxiaux) ont été effectués sur le mélange de sable laitier. Les essais Proctor et CBR ont permis de déterminer les caractéristiques Proctor et la portance de notre sable. Les essais triaxiaux, quant à eux, ont permis de déterminer les paramètres mécaniques comme le module de Young, le coefficient de Poisson, l’angle caractéristique, l’angle de dilatance, la cohésion et l’angle de frottement. Ces paramètres mécaniques propres au sable laitier pourront être intégrés dans un schéma de dimensionnement spécifique aux structures de chaussées à base de sable de dune. Enfin les essais triaxiaux consolidés drainés (CD) ont été simulés. Cette partie contribue à la modélisation du comportement mécanique des sables laitier. Le modèle de Mohr-Coulomb (MC) est de Hardening Soil Model (HSM) ont été choisis pour caractériser l’évolution du comportement du sable laitier sous l’effet d’actions mécaniques extérieures. La simulation des essais triaxiaux à été réalisée à l’aide du logiciel PLAXIS V20. Une modélisation d’un corps de chaussée à base de sable laitier, comme une application, est enfin présentée. Les résultats de modélisation obtenus à l’issu de ce travail sont très prometteurs.