Amélioration des propriétés des matériaux de construction

Abstract

For thermal and acoustic insulation in civil engineering structures, lightweight foam-based cementitious materials are the most commonly used, given their lightness and internal microstructure. The current research aims to evaluate the transport phenomena and performance of different foaming mortars produced by varying the dosage of their compositions. The experimental program is being conducted on two main mortar’s categories, one with a water/cement ratio of 0.5 and a sand/cement ratio of 2, and the other with water/cement and sand/cement ratios of 0.37 and 1, respectively. For each class, two types are prepared, one as a reference (control) and the other with addition of a chemical “foaming” agent. After demolding, the test specimens are stored in open air, i.e., under conditions identical to those of exposure environment of actual structures. A series of tests was carried out on fresh and hardened samples at 28 days to evaluate the microstructure and study physical and mechanical behavior. These included its various properties, in particular workability, density, water absorption capacity by immersion and capillarity, dimensional variation, and mechanical resistance to compression and bending, estimated using destructive (hydraulic press) and non-destructive (sonic auscultation) testing methods. The results obtained confirm that macroporosity is the essential microstructural parameter that governs both the behavior of foam mortar and its transport properties (water absorption by immersion and capillarity). Furthermore, this mortar’ type has a good mechanical behavior in terms of its compressive strength, which is mainly related to its internal microstructure, or in other words, its compactness. ---------------------------------------------------------------------------------------- لأغراض العزل الحراري والصوتي لمنشآت الهندسة المدنية، تُعدّ المواد الأسمنتية خفيفة الوزن القائمة على الرغوة الأكثر استخدامًا، نظرًا لخفة وزنها وبنيتها المجهرية الداخلية. يُستخدم هذا البحث لتقييم ظواهر النقل وأداء أنواع مختلفة من ملاط الرغوة المُحضّر من خلال تغيير جرعات تركيبها. يُنفّذ البرنامج التجريبي على فئتين رئيسيتين من الملاط، إحداهما بنسبة ماء إلى أسمنت 0.5 ونسبة رمل إلى أسمنت 2، والأخرى بنسبة ماء إلى أسمنت ورمل إلى أسمنت 0.37 و1 على التوالي. لكل فئة، يُحضّر نوعان: أحدهما كمرجع (للتحكم) والآخر بإضافة عامل رغوة كيميائي. بعد فك القالب، تُخزّن العينات في الهواء الطلق، أي في ظروف مماثلة لظروف بيئة تعرض المنشآت الفعلية. أُجريت مجموعة من الاختبارات في حالتها الطازجة والمُعالجة بعمر 28 يومًا لتقييم البنية الدقيقة ودراسة خصائصها الفيزيائي والميكانيكي. وشملت هذه الاختبارات خصائصها المتنوعة، بما في ذلك قابلية التشغيل، والكثافة، وامتصاص الماء بالغمر والشعرية، والتباين البُعدي، بالإضافة إلى المقاومة الميكانيكية للضغط والانحناء، والتي قُدّرت بالطرق التدميرية (الضغط الهيدروليكي) والطرق غير التدميرية باختبار التسمع الصوتي.تؤكد جميع النتائج المُحصّلة أن المسامية الكبيرة هي المعيار البنيوي الدقيق الأساسي الذي يحكم كلاً من سلوك ملاط الرغوة وخصائصه النقلية (امتصاص الماء بالغمر والخاصية الشعرية). علاوة على ذلك، يُظهر هذا النوع من الملاط سلوكًا ميكانيكيًا جيدًا فيما يتعلق بمتانته الانضغاطية، والتي ترتبط بشكل أساسي بالبنية الدقيقة الداخلية، أو بمعنى آخر، تماسكه. ---------------------------------------------------------------------------------------- Dans le but d’isolation thermique et acoustique des constructions de génie civil, les matériauxcimentaires légers à base de mousse sont les plus utilisés, vue sa légèreté et sa microstructure interne. L’actuelle recherche sert à évaluer les phénomènes de transport et les performances de différents mortiers moussants confectionnés par variation de dosage de ses compositions. Le programme expérimental se déroule sur deux grandes catégories de mortier, l’un avec un rapport Eau / Ciment = 0.5 et Sable / Ciment = 2, et l’autre pour un rapport E/C et S/C d’ordre 0.37 et 1 successivement. Pour chaque classe, deux types sont confectionnés, l’un de référence (témoin) et l’autre par addition d’agent chimique « mousse ». Après le démoulage, les éprouvettes sont conservées à l’air libre ç’est -à- dire dans des conditions identiques de celle de milieu d’exposition des ouvrages réels. Une gamme d’essais a été réalisé à l’état frais et durci à l’âge de 28 jours afin d’évaluer la microstructure et d’étudier le comportement physico-mécanique. À savoir ses diverses différentes propriétés, notamment, la maniabilité, la densité, la capacité d’absorption d’eau par immersion et par capillarité, la variation dimensionnelle, ainsi que la résistance mécanique à la compression et à la flexion estimés au moyens destructifs (presse hydraulique) et non- destructifs par essai d’auscultation sonique. L’ensemble des résultats obtenues confirme que la macro-porosité est le paramètre microstructural essentiel qui gère à la fois le comportement du mortier mousse et les propriétés de transport (absorption d’eau par immersion et par capillarité). D’autre part, ce genre de mortier possède un bon comportement mécanique vis – à- vis sa résistance à la compression qui est liée principalement à la microstructure interne ou autrement dit sa compacité.