L’effet de durcissement à la vapeur initiale par l’énergie solaire sur la résistance en compression des bétons contenant le sable de dune broyé.

Abstract

RÉSUMÉ n programme expérimental a été réalisé pour étudier l’effet de durcissement à la vapeur initiale par l'énergie solaire sur la résistance en compression des bétons contenant le sable de dune broyé (SDB). Nous avons fixé le même critère d’ouvrabilité à tous les bétons confectionnés afin de mener une étude rationnelle. En premier lieu nous avons commencé par évaluer l’influence de l'addition du SDB au ciment, sur la résistance à la compression avec l'âge des bétons en fonction de la teneur du ciment en SDB. Par la suite, nous avons étudié l’effet de durcissement à la vapeur initiale par l'énergie solaire sur la résistance en compression des bétons contenant le SDB. L’introduction de l'addition du SDB dans la production cimentaire permet, en plus du gain écologique et économique, une amélioration de la résistance à la compression des bétons. Cette amélioration résulte essentiellement de trois effets: un effet physique, un effet physico-chimique et un effet chimique. Ces effets agissent simultanément et de manière complémentaire. Les résultats ont démontré que jusqu’à 20% SDB pour remplacer le ciment peut être utilisé avec une finesse de 4500 cm²/g sans affecter négativement la résistance à la compression du béton, avec un effet optimum pour un pourcentage de l’ordre de 10%. Le broyage du sable de dune permet d’obtenir des populations de fines amorphes adsorbées à la surface des particules cristallines (une amorphisation de la surface des grains). Ce qui confère au SDB un caractère pouzzolanique. Les résultats obtenus montrent que l’utilisation de durcissement à la vapeur initiale par l'énergie solaire améliore la résistance à la compression des bétons par rapport au durcissement à l'eau pendant les sept premiers jours de durcissement. Concernant l'influence du SDB sous l’étuvage à 35°C, on peut observer qu’au bout de 7 jours, la résistance en compression des bétons (B10 et B20) est supérieure à celle du béton de référence (BO). Ce qui explique que l’utilisation de durcissement à la vapeur initiale par l'énergie solaire, non seulement accélère l'hydratation du ciment et l'activité pouzzolanique du SDB mais activé également la silice moins réactive. Un gain de temps pour atteindre la résistance à la compression à 28 jours à l’eau a été obtenu après étuvage d'un jour prolongé de 3 jours de durcissement à l’eau pour les bétons (B10 et B20), et prolongé de 7 jours de durcissement à l’eau pour le béton (BO). Pour les bétons (B10 et B20) : 1 jour d’étuvage à 35°C et 7 jours de durcissement à l’eau, la résistance acquise est plus élevée que celle obtenue à partir d’un durcissement dans l’eau à 28 jours. A partir des résultats obtenus on a confirmé la contribution de l’étuvage à la vapeur initiale par l'énergie solaire à l’amélioration de la résistance à la compression des bétons contenant le SDB. Ces résultats justifient bien l’intérêt que présente la technique de durcissement à la vapeur initiale par l'énergie solaire pour permettre un décoffrage rapide à court terme se traduisant par un gain accéléré de résistance en compression et une grande économie d'énergie électrique, accélère les réactions d’hydratation du ciment (une hydratation initiale rapide), l’accélération des cadences par réduction du temps de prise, donc un avancement plus rapide des chantiers et une rotation accélérée surtout dans les usines de préfabrication, ainsi que le bétonnage par temps froid. ABSTRACT n experimental programme was conducted to studying the effect hardening the initial steam by solar energy on the compressive strength of concrete containing the sand of dune crushed (SDC). We set the same criterion of workability to all concretes made order to lead a rational study. First, we started with the evaluation of the influence of the addition of SDC to the cement on the compressive strength of concretes with age a function of the content of cement the SDC. Thereafter, we studied the hardening effect the initial steam by solar energy on the compressive strength of concretes containing the SDC. The introduction of the addition of the SDC in the cement production enables, in addition to the ecological and economic gain, an improvement in the compressive strength of concretes. This improvement results primarily from three effects: a physical effect, a physical-chemical effect and a chemical effect. These effects act simultaneously and in a complementary manner. The results proved that up to 20% SDC to replace cement could be used with a fineness of 4500 cm²/g without affecting adversely the compressive strength, with an optimum effect for a percentage of the order of 10%. Grinding the dune sand allows to obtain amorphous fine populations adsorbed at the surface crystalline particles (amorphization of the grain surface). Which gives the SDC a pozzolanic character. The results obtained show that the use of hardening with initial steam by the solar energy improves the compressive strength of concretes compared with the curing with water, during the first seven days of hardening. Concerning the influence of the SDC under steam curing at 35°C, it can be observed that after 7 days, the compressive strength of concretes (C10 and C20) is superior than the reference concrete (CO). Which explains that the use of hardening to the initial steam by solar energy not only accelerates the hydration of cement and pozzolanic activity of SDC but activated also the least reactive silica. Saves time to reach the compressive strength at 28 days at water after steam curing for a day prolonged than 3 days of curing in water for concretes (C10 and C20); and prolonged by 7 days at the curing in water for concrete (CO). For concretes (C10 and C20): 1 day steam curing at 35°C and 7 days at the curing in water, the acquired resistance is higher than that obtained from curing in water at 28 days. Based on the results obtained it was confirmed the contribution of the steam curing at the initial steam by solar energy to improve the compressive strength of concretes containing the SDC. These results well justify interest that present the hardening technique to the initial steam by the solar energy for allows rapid formwork removal a short-term resulting in an accelerated gain of compression strength and a great economy of electrical energy, accelerating the cement hydration reactions (a rapid initial hydration), acceleration cadences by reducing the setting time, so a faster progress of chantiers and accelerated rotation especially in precast plants, as well as cold weather concreting.