Contribution du sable de dune en poudre et du laitier de haut fourneau sur le comportement physico-mécanique et la durabilité des bétons à hautes performances par les plans d’expériences

Abstract

Cette étude vise à étudier expérimentalement les propriétés mécaniques de quinze combinaisons BHP fabriquées à partir de matériaux locaux déjà existants en Algérie. L’étude de l’effet de sable de dune broyé (SDB) et laitier de haut fourneau (LHF) comme remplacent partial du ciment (PC) sur les indicateurs de durabilité tel que la perméabilité, l’absorbation d’eau par immersion et la stabilité du BHP à l’eau. Une conception de mélange à quatre niveaux et trois paramètres a été mise en œuvre pour développer des modèles pour la variance statistique des données expérimentales enregistrées et le programme statistique JMP7 a été utilisé pour effectuer cette analyse. De plus, une conception de mélange optimale qui offre le meilleur équilibre entre les trois paramètres est sélectionné. Aussi, une relation entre la résistance à la compression des BHP et leur porosité accessible à l’eau à 28 jours a été identifiée. Pour toutes les réponses, les modèles présentent de forts coefficients de corrélation (R2 = 0,83). À 7 jours, l’amélioration de la résistance mécanique à la compression (Rs) peut être attribuée à la proportion croissante de SDB. Au contraire, les résultats suggèrent que le pourcentage croissant de LHF dans tous les systèmes entraîne une légère diminution de Rs. À 28 jours, il est évident que l’utilisation du LHF seul a entraîné une légère diminution du Rs, mais lorsqu’il est combiné avec le PC, le LHF a augmenté le Rs par rapport au BHP témoin et contribue à la réduction de la porosité. Au contraire, Rs est meilleur avec une faible porosité, lorsqu’un faible pourcentage de SDB est utilisé. La composition optimale (BHP14) avec 5% LHF offre le meilleur compromis entre les trois caractéristiques étudiées, moins de ciment peut également être utilisé car le BHP4 (15% LHF + 5% SDB) affiche des caractéristiques à peu près comparables au BHP15 de référence. Les résultats obtenus montrent que la perméabilité du BHP est influencée d’abord par la dose en LHF, ensuite la dose de PC, puis par l’effet associé de (LHF* SDB). L’existence de LHF améliore la perméabilité de BHP à 28 jours. À 60 jours, les BHPs substitués devenir moins perméable par rapport à celle de BHP de référence. Cependant, l’absorption des BHPs étudiés présent des coefficients inférieur à 5% et répond aux exigences de la norme NBN B15-211(1989), les résultats suggèrent que le LHF provoque une diminution de l’absorption d’eau et une augmentation de la stabilité du BHP à l’eau à 28 jours. Les résultats confirment que les matériaux locaux déjà existants (SDB) et (LHF) peuvent être utilisés comme remplacent partielle au ciment dans la fabrication de BHP abordables et respectueux de l’environnement.