L’effet de granulométrie , de la nature du sable et d’addition minérale sur les performances et la durabilité des bétons de sable autoplaçants // The effect of granulometry, nature of sand and mineral addition on the performance and durability of self-compacting sand concretes

Abstract

تسعى الدراسة الحالية إلى تقييم تأثير المضافات المعدنية، مثل الحجر الجيري (FC)، ومسحوق الطوب (PB) ومسحوق السيراميك (PC)، على أداء الخرسانة الرملية ذاتية الضغط (BSAP). ويهدف أيضًا إلى فحص الخواص الميكانيكية ومقاومة الأحماض لـ BSAP عند تعرضه لـ H2SO4 (5%) و(5%) HCl ,من خلال حفظه لفترات زمنية مختلفة. استخدمت الدراسة نموذج الخلط الشبكي الذي يتضمن 21 خلطة خرسانية لتقييم تأثير العوامل التركيبية والمضافات المعدنية. وبقيت نسبة الرمل الغريني (75%) والرمل الكثيب (25%) ثابتة، بينما تراوحت كميات الملء من الحجر الجيري ومسحوق الطوب ومسحوق السيراميك من 0% إلى 100%. تم تطوير نماذج رياضية لربط هذه المعايير بقابلية الاستخدام ومقاومة الضغط. أظهرت النتائج أن زيادة كميات مسحوق الحجر الجيري (FC) ومسحوق الطوب (PB) ومسحوق السيراميك (PC) ساهمت في تحسين سهولة تنفيذ BSAP ،كما يتضح من اختبار انسياب الخرسانة واختبار القمع V باستخدام هذه الإضافات، سواء استُخدِمت بشكل فردي أو مجتمعة، تُعزِّز كلاً من خصائص الخرسانة في الحالة اللينة أو المتصلبة. أدت النسب الأعلى من مسحوق الحجر الجيري (FC) ومسحوق السيراميك (CP) في التركيبات الخطية أو الثنائية أو الثلاثية إلى زيادة ملحوظة في مقاومة الانضغاط , مع الحصول على أفضل النتائج باستخدام خليط ثلاثي من مسحوق الحجر الجيري (70%) ومسحوق الطوب (20%) ومسحوق السيراميك (10%). بعد 180 يومًا، بلغت مقاومة الانضغاط 48 ميجا باسكال مع مسحوق السيراميك (60%) ومسحوق الحجر الجيري (30%) ومسحوق الطوب (10%).يهدف هذا البحث إلى دمج الخرسانة الرملية في تكنولوجيا الخرسانة ذاتية التسوية، وذلك باستخدام موارد الرمال المحلية، وخاصة رمال الكثبان الرملية في جنوب الجزائر. بشكل عام، أدى دمج المضافات المعدنية إلى تحسين متانة وقوة BSAP، باستثناء مسحوق الطوب (PB) عندما يتجاوز 60٪ أو إدخال مسحوق السيراميك (PC). يساهم هذا البحث في تحسين أداء BSAP خاصة في وجود المحاليل الحمضية من خلال الاختيار الدقيق ونسبة المضافات المعدنية.

La présente étude a pour but d’évaluer l'impact des additifs minéraux, notamment de filler calcaire (FC), poudre de brique (PB) et la poudre de céramique (PC), sur les performances du béton de sable auto-plaçants (BSAP). Elle vise également à examiner les propriétés mécaniques et la résistance à l'acide du BSAP lorsqu'il était exposé à H2SO4 (5%) et HCl (5%) sur différentes périodes. L'étude a utilisé un modèle de mélange en réseau comprenant 21 mélanges de béton pour évaluer l'influence des paramètres de composition et des additifs minéraux. La proportion de sable alluvial (75%) et de sable dunaire (25%) est restée constante, tandis que les doses de remplissage de calcaire, de poudre de brique et de poudre de céramique variaient de 0% à 100%. Des modèles mathématiques ont été développés pour corréler ces paramètres avec la facilité de mise en œuvre et la résistance à la compression. [Les résultats ont montré que l'augmentation des doses de remplissage de filler calcaire (FC), de poudre de brique (PB) et de poudre de céramique (PC) améliorait la facilité de mise en œuvre du BSAP, comme le montrent les tests d'étalement et d'écoulement en V-funnel].Ces additifs, utilisés individuellement ou en combinaison, amélioraient à la fois le comportement à l'état frais et durci. Des proportions plus élevées de FC et de PC, dans des combinaisons linéaires, binaires ou ternaires, augmentaient significativement la résistance à la compression, avec les meilleurs résultats obtenus avec un mélange ternaire de FC (70%), PB (20%) et PC (10%). Après 180 jours, la résistance à la compression atteignait 48 MPa avec PC (60%), FC (30%) et PB (10%). La recherche visait à intégrer le béton de sable dans la technologie du béton autonivelant, en utilisant les ressources locales de sable, en particulier le sable dunaire dans le sud de l'Algérie. Dans l'ensemble, l'incorporation d'additifs minéraux améliorait la durabilité et la résistance du BSAP, à l'exception de la poudre de brique (PB) lorsqu'elle dépassait 60% ou de l'introduction de la poudre de céramique (PC). Cette recherche contribue à améliorer les performances du BSAP, en particulier en présence de solutions acides, grâce à la sélection soigneuse et à la proportion des additifs minéraux.

In this study, we aimed to evaluate the impact of mineral additives, namely limestone (FL), brick powder (PB), and ceramic powder (CP), on the performance of self-leveling sand concrete (SCSCS). The mechanical properties and acid resistance of SCSCS when exposed to H2SO4 (5%) and HCl (5%) over different periods were also examined. The study employed a network mixing model comprising 21 concrete mixes to assess the influence of composition parameters and mineral additives. The proportion of alluvial sand (75%) and dune sand (25%) remained constant, while the filling doses of limestone, brick powder, and ceramic powder varied from 0% to 100%. Mathematical models were developed to correlate these parameters with workability and compressive strength. [Results showed that increasing doses of limestone (FL), brick powder (PB), and ceramic powder (CP) enhanced the workability of SCSC, as evidenced by spread and V-funnel] flow tests. These additives, whether used individually or in combination, improved both fresh and hardened state behavior. Higher proportions of FL and CP, in linear, binary, or ternary combinations, significantly increased compressive strength, with the best results obtained with a ternary mixture of FL (70%), PB (20%), and CP (10%). After 180 days, compressive strength reached 48 MPa with CP (60%), FL (30%), and PB (10%). The research aimed to integrate sand concrete into self-leveling concrete technology, utilizing local sand resources, especially dune sand in southern Algeria. Overall, incorporating mineral additives improved the durability and strength of BSAP, except for brick powder (PB) when exceeding 60% or the introduction of ceramic powder (CP). This research contributes to enhancing the performance of SCSCS, particularly in the presence of acidic solutions, through careful selection and proportioning of mineral additives.