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 Introduction générale

I NTRODUCTION G ÉNÉRALE 1. C

Les matériaux cimentaires sont les matériaux les plus utilisés au monde. Ce sont essentiellement eux qui façonnent notre environnement. Voies de circulation, ouvrages d’art et d’assainissement, bâtiments de toute nature, édifices historiques, rien n’échappe à leur omniprésence.

Le ciment est nécessaire à la fabrication du béton. En termes d’énergie nécessaire à sa production, le ciment se classe au troisième rang de tous les matériaux, devancé seulement par l’acier et l’aluminium.

Selon certaines études, la fabrication d’une tonne de ciment génère environ une tonne de CO2. Il est responsable d’environ 5% des émissions de ce gaz sur la planète. Cette situation doit être prise au sérieux car le béton est appelé à jouer un rôle de plus en plus important dans le développement et le maintien de l’activité humaine. L’utilisation de résidus industriels récupérés et recyclés, tels que les ajouts cimentaires et les gisements de ressources naturelles , comme produits de remplacement partiel du ciment Portland dans le béton, permet de réduire les émissions des gaz à effet de serre et se traduit par la fabrication d’un béton non polluant et durable sur le plan environnemental. La minimisation de l’élimination de ces résidus industriels et la diminution de la demande en ressources présente généralement une durée de vie plus longue que le béton « traditionnel ».

Dans l’industrie de ciment lorsqu’un des ajouts cimentaires est ajouté au ciment, ce dernier est dit « binaire » et s’il y’en a deux ajouts il est appelé « ternaire ». Cette approche qui consiste à unir divers matériaux cimentaires existe depuis le début des années 80. Par contre ce n’est que depuis quelques années que l’industrie du béton se montre de plus en plus réceptive à cette nouvelle façon de faire le béton. En plus de procurer une très grande durabilité, le ciment ternaire permet au béton d’être beaucoup plus imperméable aux agressions chimiques.

Par ailleurs, les essais classiques ne permettent pas toujours d’optimiser le mélange binaire ou ternaire d’une manière très correcte. Le recours à une technique moderne est alors nécessaire. La technique des plans d’expériences est la meilleure solution pour l’optimisation des ces mélanges tout en minimisant au maximum le nombre des essais expérimentaux.

La méthode classique d’optimiser les mélanges ne met pas forcément en lumière les interactions entres les différents paramètres. Certains effets ainsi calculés en comparant deux à deux les résultats d’essais, ne sont valables que pour des valeurs particulières des paramètres et ne peuvent souvent se transposer à d’autres conditions d’essais. De plus, les MEKADDEM O & GUENFOUD A

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expérimentations selon les méthodes classiques ne permettent pas de tenir compte facilement de la variabilité des grandeurs observées, occasionnées par une multitude de sources de fluctuation.

Comme déjà noté, pour l’optimisation des mélanges, nous faisons également recours à une nouvelle technique qui est la méthode des plans d'expériences. Elle permet d'organiser au mieux les essais qui accompagnent une recherche scientifique et elle est applicable à de nombreuses disciplines et à toutes les industries.

2. O

Ce mémoire s’inscrit dans cette logique et représente une continuité des travaux réalisés par notre encadreur sur l’application de la technique des plans d’expériences dans le domaine des matériaux en génie civil [1]. Notre contribution réside donc dans le fait d’élargir les travaux précédents par l’application d’une nouvelle approche statistique dans l’optimisation des mortiers (il s’agit du plan de mélange), afin de proposer des modèles mathématiques décrivant les principales propriétés des mortiers en fonction des paramètres étudiées.

3. M

La première action menée dans ce travail a été de répertorier et de synthétiser, dans premier chapitre, une recherche sur l’approche statistique de plan d’expérience et surtout le plan des mélanges.

La deuxième action qui se décompose en deux chapitres. Le premier est consacrée à la partie expérimentale de notre sujet qui consiste à la présentation des matériaux utilisés, les méthodes essais suivis au cours de cette étude pour caractériser les constituants des mortiers et les résultats trouvés à l’issu de ce travail expérimental qui nous avons récapitulé dans le chapitre III. En effet, ce dernier chapitre consiste à faire apparaître les résultats obtenus et de présenter une interprétation et une analyse de ces résultats.

Finalement, nous nous clôturons ce travail par une conclusion générale qui résume les principaux résultats trouvés.

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