CONCLUSION GENERALE

Matériau indispensable dans le domaine de la construction, le sable est considéré par certains comme étant inépuisable. L’exploitation intensive de certains gisements a déclenché un véritable déséquilibre de l'écosystème et les conséquences de cette surexploitation apparaissent au grand jour. D’autre part, des grandes quantités de sables sont extraites, mais ne sont pas utilisées et sont considérées comme inadéquates aux besoins des chantiers.

Par le biais d’un travail de recherche méticuleux, nous avons débuté ce mémoire, par la description des composants et des matériaux cimentaires. Les concepts utilisés tout au long du mémoire ont été explicités. D’autre part, une synthèse bibliographique détaillée sur l’utilisation des sables de carrière, et leurs effets sur le comportement à l’état frais et durci des bétons a été passée en revue.

L’analyse des résultats relevés dans la littérature a montré des disparités dans le comportement des bétons à base de sable de carrière.

C’est dans ce cadre que s’est insérée cette thèse par la contribution à trouver des solutions concrètes aux problèmes des particules fines dans les sables de carrière.

Cinq campagnes d’essais expérimentaux ont été effectuées en vue de conforter ou compléter l’étude bibliographique.

Dans la première compagne, on a confectionné des bétons de référence avec 5 types de sable de carrière non modifiés (état naturel) et un sable d’oued considéré comme témoin. Le but de cette compagne est l’étude de l’impact des particules fines des sables de carrière sur les performances et le comportement à l’état frais et durci des bétons ayant différents rapports E/C.

Il se dégage de cette première campagne d’essais que le comportement à l’état frais et durci des bétons de référence est influencé par le type de sable de carrière. D’autre part, il y a une possibilité d’utiliser les sables de carrière même avec un taux de fines élevé vu leurs bonnes performances (maniabilité, résistance). Il faut noter aussi, que dans notre cas même si l’optimum du pourcentage des fines est atteint, cela n’a pas été un maximum nuisant, car nous avons constaté une meilleure évolution de la résistance pour les sables qui contenait plus de fines, contrairement aux sables qui contenait peu de particules fines où l'évolution n’était pas régulière.

Cela a été attribué aux différences de forme des particules et aux différences dans les distributions granulaires des sables où l’étalement des grains est indispensable. La confirmation a été faite par les deux sables (SD1, SD2) qui avait avec une teneur en fines quasi semblable, mais avec une distribution granulaire différente est dans le comportement des bétons était totalement différent.

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La deuxième et troisième compagne d’études concerne l’influence de la modification des sables de carrière par 20 % de sable d’oued ou 10 % de sable de dune.

Les résultats ont montré que d’une manière générale, les bétons à base de sable de carrière qui ont peu de particules fines ont de meilleures performances que les bétons de référence si le sable de dune est utilisé en remplacement de sable concassé pour remplir les vides granulaires.

D’autre part, les bétons avec un taux élevé de particules fines peuvent avoir de meilleures performances que le béton de référence si le sable de rivière est utilisé comme un remplacement de sable concassé pour réduire leur pourcentage en fines.

La quatrième compagne d’essais concerne l’incorporation des additions (laitier et pouzzolane) dans les bétons de références et dans les mélanges de sable combiné avec sable d’oued ou sable de dune. Compte tenu du grand nombre de paramètres retenus, les bétons ont été confectionnés avec un rapport E/C = 0.6 (constant).

Les résultats ont montré que les additions minérales contribuaient à améliorée le comportement mécanique des bétons à base de sable modifiés (sable d'oued ou sable de dune).

D’autre part, on a démontré que les bétons avec un taux élevé de particules fines subissaient une augmentation de la demande en eau suite à l’utilisation de pouzzolane.

De plus, la pouzzolane à un effet plus prononcé sur les résistances à la compression dans le long terme contrairement au laitier.

La cinquième campagne d’essais concernait l’étude de la durabilité et déformabilité des 5 sables de carrière non modifiés et modifiés avec du sable d’oued ou avec du sable de dune. Il se dégage de l’étude :

• Une baisse des résistances à la compression des bétons à base de sable de carrière modifiés et non modifiés soumis aux cycles gel-dégel. Cela était attribué à des éclatements provoqués par un gonflement de l’eau interne.

D’autre part, les bétons faiblement poreux réduisent la perméabilité à l'eau et aux éléments agressifs. Ce qui en fait des bétons plus durables.

• L’analyse des résultats du retrait et gonflement montrent que les variations dimensionnelles sont plus importantes après la modification de la distribution granulaire (utilisation du sable d’oued et sable de dune). Les bétons avec un pourcentage de fines optimales et des granulométries adéquates, présentent des valeurs réduites de retrait et gonflement. De ce fait, on peut dire que l’évolution du gonflement et du retrait est liée à la teneur en fines des sables d’une part et à la répartition de la distribution granulaire d’une autre part.

• L’analyse des résultats de l’évolution des déformations élasto-instantanées longitudinales et transversales et déformations relatives totales ainsi que du module de déformabilité et du module d’élasticité nous a permis de constater que les bétons à base de sable concassé avec peu de fine présente des déformations supérieure ainsi qu’un module de déformabilité relativement élevé par rapport aux autres types de béton. De ce fait, on peut dire que

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l’évolution de la déformation dans les bétons est liée aux types de sable utilisé et à ces caractéristiques (teneur en fines, distribution granulaire).

Enfin, à l’issue de cette étude, nous avons tenté de faire une étude comparative entre les résultats expérimentaux (compagne 1,2 et 3) et les résultats numériques obtenus par le logiciel "Béton Lab Pro 3". Les résultats n’étaient pas en parfait accord, car le logiciel ne comprenait pas plusieurs paramètres, tels que le taux de particules fines et le coefficient de forme. Par conséquent, une régression linaire a été mise au point afin de rapprocher les résultats numériques des résultats expérimentaux.

Finalement, on peut conclure que l'utilisation de sables de carrière avec un taux élevé de fines reste possible et que les sables avec une teneur en fines réduite ne donnaient pas toujours les meilleures performances. Ceci présente un intérêt évident pour l’Algérie tant sur le plan économique et l'exploitation des ressources naturelles que sur celui de la préservation de l’environnement. Il est à noter que tous les résultats ont été obtenus dans des conditions idéales de laboratoire en utilisant des matériaux et des essais normalisés.

Au terme de cette thèse, nous suggérerons les voies qui nous semblent possibles, pour le développement futur :

Comment l’hydratation évolue-t-elle- en présence des différentes particules fines ? Le microscope électronique à balayage constitue un outil de choix permettant de confirmer et d’aboutir à des interprétations plus minutieuses.

Étude d’autres paramètres d’influence :

- Quantification des efficacités et du rôle des adjuvants dans différents bétons à base de sable de carrière

- Études de l’influence des particules fines sur le comportement à haute température des bétons à base de sable de carrière

- L’étude du comportement des bétons soumis à une charge constante (fluage) - Une évaluation micro-structurelle de la durabilité

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