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Elaboration et utilisation d'un composite à base de fibres végétales de diss comme élément de remplissage de structures soumises à différentes sollicitations

Type doc. :

Thèses / mémoires

Langue :

Français

Année de soutenance:

2022
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En raison de leur influence considérable sur la consommation énergétique du bâtiment mais aussi sur l'impact environnemental global de la construction, les matériaux agro-sourcés, à base de granulats et/ou fibres, d'origine végétale, ont suscité un intérêt croissant au cours des dernières années, grâce à leur caractère multifonctionnel et leurs propriétés spécifiques très intéressantes. dans ce mémoire, on s'intéresse à la faisabilité mais aussi à l'étude de l'efficacité de l'utilisation d'un matériau à base de fibres végétales de diss, dans l'objectif de développer un composite léger, qui répondrait aux exigences d'un matériau de remplissage dans la construction. cependant, afin de pallier en partie l'effet inhibiteur exercé par les constituants hydrosolubles, contenus dans la matière végétale, sur l'hydratation du ciment, deux procédés ont été adoptés. le premier consiste à utiliser le tradical pf70 comme liant alternatif, ayant de meilleures propriétés hygrothermiques par rapport au ciment. le second consiste en un traitement à l'eau bouillante des fibres de diss, afin d'améliorer leur compatibilité chimique avec le liant. le choix de ce traitement est motivé par son faible coût mais aussi par sa simplicité de mise en œuvre. les résultats des tests d'hydratation ont montré l'efficacité de ce traitement dans les modifications des propriétés minéralogiques et morphologiques des fibres pour surmonter l'effet inhibiteur observé lors de l'utilisation de fibres de diss non traitées. ces résultats ont été confirmés par une étude séparée de caractérisation physico-mécanique des fibres de diss, appuyés par des analyses microscopiques au meb, couplées à l'eds. l'objectif général de ce travail est d'apporter des connaissances sur la formulation du composite, constitué de différents volumes de fibres de diss, mis en œuvre par compactage statique, afin d'optimiser ses propriétés physico-mécaniques suivant une approche "performancielle". les caractéristiques des composites à l'état durci, notamment la densité sèche, la porosité, les résistances à la compression et à la flexion ainsi que le comportement élastique, ont été étudiées, en fonction du volume de fibres de diss allant de 0 à 4. les résultats ont montré que le composite élaboré présente des avantages indéniables dans le domaine de la construction en structure légère, en termes de résistance à la compression et d'allègement. les résultats ont également montré le rôle des fibres de diss, dans l'amélioration de la résistance à la flexion du composite dont la valeur maximale est obtenue pour un optimum de 3 volumes de fibres de diss, au-delà duquel la résistance tend à diminuer. l'étude expérimentale des propriétés thermo-hydriques des composites a été réalisée à travers l'évaluation des propriétés thermiques (conductivité thermique, chaleur massique, diffusivité thermique), mais aussi celles hydriques (sensibilité à l'eau dans le domaine capillaire (sorptivité), diffusivité hydrique, diffusion en phase liquide par immersion totale, capacité tampon hydrique (mbv)). les résultats obtenus ont montré que l'ajout de fibres de diss confère aux composites des performances intéressantes, permettant d'améliorer le confort hygrothermique des usagers. dans le même objectif, des prismes de maçonnerie, ayant une formulation correspondant aux meilleures performances mécaniques, ont été fabriqués et utilisés dans la confection d'un muret, représentatif d'une paroi dans un bâtiment. les résultats des tests mécaniques en compression ont été confrontés à une simulation numérique. les résultats ont montré l'intérêt de l'ajout des fibres de diss dans l'amélioration de la ductilité de la structure, lorsque celle-ci est soumise aux charges verticales.



N° Bulletin Date / Année de parution Titre N° Spécial Sommaire
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624 ZAI TH C1 BIB-Centrale / Thèses interne disponible
Zaid, I. et al. (2022). Elaboration et utilisation d'un composite à base de fibres végétales de diss comme élément de remplissage de structures soumises à différentes sollicitations (Doctorat) . Annaba.