Quelques base de génie civil [PDF]

Zitiervorschau

Gc.mouhcine sur Youtube / Instagram / Facebook

Définir un granulat

Définir un gravier

les qualités exigées sur l’utilisation des graviers

les utilisations des graviers

Contrôle de la résistance et de la dureté d’un gravier

Définir un sable naturel

classification granulométrique des sables (selon le diamètre)

Les différents types de sable naturel

Définir un sable artificiel

les différents types de sable artificiel

les utilisations d’un sable

Géine civil

Les granulats sont des roches qui ont été naturellement cassées et roulées dans le lit des cours d’eau ou mécaniquement concassées Le gravier est un agrégat pierreux d'origine naturelle et dont la dimension des grains est généralement comprise entre 2 et 80 mm, Le gravier provient soit du dragage des rivières, soit de l’extraction de carrière de gravier - Il ne doit pas contenir d'impuretés - Le grain doit être suffisamment dur et résistant - Le gravier doit pouvoir résister aux intempéries - La dimension des grains doit être adaptée au travail - Quelquefois une couleur définie est exigée Le gravier peut s'employer : - Lors de la fabrication ou la composition du béton et du béton armé. - Lors de la fabrication de plaque de gravier lévigé. - En tant que matériau décoratif par exemple bacs de gravier pour décorer Un moyen de contrôle simple peut se faire : On place un gravier entre deux plaquettes d'acier de 5 mm d'épaisseur, doit pouvoir résister à une pression statique de : - 16 kg pour les graviers de 0.50cm à 1cm; - 26 kg pour les graviers de 1cm à 2cm de; - 34 kg pour les graviers de plus de 2 cm de. C'est un produit provenant de la désagrégation naturelle de la pierre siliceuse (quartz) et du silex (silicium), Il se compose de grains meubles n'ayant aucune cohésion. La dimension des grains peut varier de 0,15 à 4,76 mm - Si le grain est plus petit que 0,6 mm parle de "sable fin" ; - s'il atteint presque 1,2 mm "sable moyen" - s'il atteint enfin presque 4,76 mm, c'est le "gros sable" ; ce dernier ayant des grains de plus de 2 mm ressemble à du gravier fin, appelé alors "sable graveleux". - sable de rivière ou sable fluvial - sable de carrière - sable de mer - sable de feuilles : sable des montagnes Les sables artificiels s’obtient en brayant mécaniquement la pierre naturelle ou du laitier de haut fourneau, Il se compose de grains meubles n'ayant aucune cohésion. La dimension des grains peut varier de 0,15 à 4,7 mm, Comme le sable naturel, le sable artificiel peut être fin, moyen ou gros suivant que la dimension des grains est inférieure à 0,6 mm ; 1,2 mm et 4,7 mm. - Le poussier de pierre naturelle ; - Le poussier de laitier ; - Le sable concassé ; - Le laitier granulé ; - Le laitier broyé. Le sable est utilisé : - Lors de la préparation des mortiers, du béton et du béton armé. Son utilité est de réduire ce retrait et la fragilité du mortier causé par le liant. - Lors de la préparation du béton, il améliore la densité et en facilité le travail ; de plus le sable est l'élément économique du mortier et du béton.

Gc.mouhcine sur Youtube / Instagram / FacebookGéine civil

L’analyse granulométrique

Quel est l’intérêt de la courbe granulométrique

Consiste à déterminer la distribution dimensionnelle des grains constituant un granulat L'intérêt de la courbe granulométrique est de pouvoir juger : − Si le granulat est régulier (courbe continue) ou irrégulier (courbe discontinue). − Des dimensions extrêmes de d et D. − Du pourcentage d'éléments fins dans le sable. Une courbe progressif signifié un mélange favorable de grains gros moyen et fins. - (d=Ouverture de maille du tamis par laquelle l’agrégat ne passe pas) - (d=Ouverture de maille du tamis par laquelle l’agrégat passe) Le module de finesse d'un granulat est égal au 1/100 de somme des refus, exprimés en pourcentage des granulats sur une série spécifiée de tamis : 0,16 - 0,315 - 0,63 - 1,25 - 2,5 - 5 - 10 - 20 - 40 et 80 mm Il permet d'apprécier la qualité d'éléments fins dans un granulat. o Plus le grain est fin, plus le module de finesse est petit. o Plus le grain est gros, plus le module de finesse est grand. La masse volumique absolue est la masse par unité de volume de la matière qui constitue le granulat, sans tenir compte des vides pouvant exister dans ou entre des grains La masse volumique apparente d’un matériau est la masse volumique d’un mètre cube du matériau pris en tas, comprenant à la fois des vides perméables et imperméables de la particule ainsi que les vides entre particules. on désigne par teneur en eau la quantité d'eau liquide contenue dans un échantillon de matière. W%=((Ph-Ps)/Ps)*100 La porosité c’est le volume de vide par unité de volume apparent La compacité c’est le volume des pleines par unité de volume apparent C’est le rapport entre porosité et compacité C’est l’essai le plus couramment utilisé car il est très simple à mettre en œuvre. Il est utilisable tant que la dimension maximale des granulats ne dépasse pas 40 mm. Principe de l’essai Il s’agit de constater l’affaissement d’un cône de béton sous l’effet de son propre poids. Plus cet affaissement sera grand et plus le béton sera réputé fluide. Matériel nécessaire − un moule tronconique sans fond de 30cm de haut, de 20cm de diamètre en sa partie inférieure et de 10cm de diamètre en sa partie supérieure; − une plaque d’appui − une tige de piquage − un portique de mesure. Conduite de l’essai L’essai consiste en remplir le moule en 4 couches de béton, chaque couche vibré avec 25 coups de tige, et après la sortie de moule on doit mesurer l’affaissement du béton. Par rapport à la valeur d’affaissement (A), les bétons sont classifies-en : - Ferme (F) : A = 0 à 4 cm ; - plastique (P) : A = 5 à 9 cm ; - très plastique (TP) : A = 10 à 15 cm ; - Fluids (FI) : A > 16 cm ; Le retrait est la diminution de longueur d'un élément en béton. Il se développe au cours de la prise et du durcissement. C'est la manifestation visible sur un élément de construction en béton de certains des comportements. -

Signification de la courbe

Définir le module de Finesse (MF) Quel est l’intérêt du calcul du module de Finesse La masse volumique absolue La masse volumique apparente Teneur en eau Porosité Compacité Indice de vide

Essai d’affaissement au cône d’Abrams

les différents types de béton à distinguer

Retrait Fissuration

Gc.mouhcine sur Youtube / Instagram / Facebook

Essais de compression

Mesure de la résistance à la traction

Scléromètre Pachomètre

Géine civil

Objectif de l'essai L'essai a pour but de connaître la résistance à la compression du béton, qui peut être mesurée en laboratoire sur des éprouvettes. Principe de l’essai Les éprouvettes étudiées sont soumises à une charge croissante jusqu'à la rupture. La résistance à la compression est le rapport entre la charge de rupture et la section transversale de l'éprouvette. Matériel nécessaire - Une machine d'essai qui est une presse de force et de dimension appropriées à l’éprouvette à tester et répondant aux prescriptions des normes. - Un moyen pour rectifier les extrémités des éprouvettes : surfaçage au soufre, ou disque diamanté. Conduite de l’essai - L'éprouvette, une fois rectifiée, doit être centrée sur la presse d'essai avec une erreur inférieure à 1% de son diamètre. - La mise en charge doit être effectuée à raison de 0,5 MPa/s avec une tolérance de 0,2 MPa/s. Pour des éprouvettes 11×12 cela signifie une montée en charge de 5KN/s±2KN/s et pour des éprouvettes 16 × 32 de 10 KN/s ±4 KN/s. - La charge de rupture, P, est la charge maximale enregistrée au cours de l'essai. Soit S la section orthogonale de l'éprouvette ; la résistance, Fc, est exprimée en MPa à 0,5Mpa près et a pour expression :fc=P/S (Fc en MPa / P en méganewton (MN) / S en m2) Objectif de l'essai Le but de l'essai est de connaître la résistance à la traction du béton de l'éprouvette cylindrique. Principe de l’essai On procède généralement par essai de fendage sur éprouvette cylindrique conformément à la norme NF P 18-408. Dans cet essai, on applique à l'éprouvette un effort de compression induit des contraintes de traction dans le plan passant par ces deux génératrices. La rupture, due à ces contraintes de traction, se produit dans ce plan. Le calcul permet de définir la contrainte de traction correspondant à cette rupture. Matériel nécessaire - Une presse de force appropriée conforme aux normes. - Des bandes de chargement en contreplaqué neuf ayant une section dont les dimensions sont indiquées sur la figure 6.6.1 et une longueur au moins égale à celle de l’éprouvette. - Des moules cylindriques, pour la confection des éprouvettes, qui ne doivent pas être en carton car de tels moules ne garantissent pas avec suffisamment de précision la rectitude des génératrices. Conduite de l’essai L’éprouvette est placée entre les deux plateaux de la presse, le contact entre les plateaux et l’éprouvette se faisant par l’intermédiaire des deux bandes de contreplaqué. Le centrage de l’éprouvette doit se faire à 0.5mm près à l’aide d’un gabarit de centrage. La vitesse de chargement doit être constante pendant toute la durée de l’essai et égale à 1,94 kN/s±0,39kN/s pour les cylindres 11×22 et 4,01 kN/s±0,80 kN/s pour les cylindres 16×32 (ce qui correspond à un accroissement de la contrainte de traction de 0,05MPa/s avec une tolérance de +20%). Si h est la hauteur de l’éprouvette, d son diamètre et P la charge appliquée, la contrainte de rupture vaut : ft=0.637*P/dh (ft en MPa / P en méga newtons (MN) / d et h en mètres (m)) est un instrument servant à mesurer la résistance à la compression d'un matériau, comme le béton. L'indice de rebondissement à la surface du matériau est proportionnel à sa résistance à la compression est un appareil qui sert à vérifier l’emplacement des aciers, leur diamètre et

l’épaisseur du béton qui les recouvre

Gc.mouhcine sur Youtube / Instagram / Facebook

Définir « les mortiers » les catégories des mortiers Quel est le rôle du sable dans un mortier

les principales Caractéristiques et propriétés des mortiers les modes de fabrication de mortiers Définir les adjuvants les modes d’action d’un adjuvant

les buts recherchés lors de l’utilisation des adjuvants

les différentes catégories des adjuvants

Définir un béton

Définir « l’ouvrabilité d’un béton »

les facteurs qui influencent l’ouvrabilité d’un béton Avantages d'une bonne compacité

Géine civil

Les mortiers sont obtenus par mélange homogène d'une matière inerte : le sable, avec une matière active : le liant, le tout gâché avec certaine quantité d'eau. Mortier normal / Mortier maigre / Mortier gras Le rôle du sable dans un mortier est : − De diviser la masse du liant pour permettre la prise (liant aérien). − D’abaisser le prix de revient du mortier. − D’en diminuer le retrait et ses conséquences (les fissurations) du fait que le sable est incompressible que le retrait se trouve amoindri. Résistance à l'écrasement / L'adhérence au matériau mis en œuvre : l’imperméabilité / Retrait Fabrication à la main / Fabrication mécanique Les adjuvants sont des substances ajoutées au béton, pour améliorer certains de ses propriétés a) Soit mécanique, en modifiant la consistance du mélange. b) Soit physique, en agissant sur la tension superficielle des composants. c) Soit chimique, en modifiant la vitesse de prise des liants a) Améliorer la maniabilité ou la consistance. b) Réduire la teneur en eau. c) Améliorer la durabilité. d) Accélérer la prise et le durcissement. e) Améliorer l'imperméabilité. f) Améliorer la résistance à l'abrasion g) Réduire le retrait de la pâte. h) Produire une expansion. i) réduire le ressuage. j) Améliorer l'adhésivité d'un nouveau béton sur un ancien. k) Diminuer la chaleur d'hydratation. l) Améliorer la résistance aux attaques chimiques. m) produire une teinte ou une couleur. a) entraîneurs d’air b) réducteurs d’eau c) retardateurs de prise d) accélérateurs de prise NF P 18 – 331; e) plastifiants NF P 18 – 335; f) hydrofuges de masse ou de surface NF P 18 - 334; g) antigel h) colorants – pour donner une teinte particulier au béton et mortier, i) adhésifs – pour une bonne adhérence entre un nouveau béton et l’ancien, j) agents expansifs – pour obtenir une augmentation de volume de la pâte de ciment, etc. Un béton est un mélange intime de granulats inertes, de liants hydrauliques et d'eau qui, après sa mise en œuvre, durcit dans l'eau ou dans l'air, grâce au liant qu'il contient. L'ouvrabilité caractérise l'aptitude d'un béton à remplir les coffrages et à enrober les armatures convenablement et facilement. Remarque : L’ajout de l’eau facilite l’ouvrabilité, mais il diminue la résistance, donc il faut toujours être composé par un rajout de ciment. - granulométrie, surtout les éléments fins, - angularité des constituants, - dosage en ciment, - emploi d’un plastifiant, - dosage en eau. - Moins il existe de vides dans le béton accessibles à l'air, moins sa dessiccation est rapide.

Gc.mouhcine sur Youtube / Instagram / Facebook

Définir un liant

les deux types des liants

Composition du ciment les phases de fabrication d’un ciment

les différentes catégories de ciments

Définir les chaux Quelles sont les différentes catégories de chaux les utilisations de la chaux hydraulique les utilisations de la chaux maigre

La prise

Le durcissement

Les principales qualités recherchées pour un béton

Géine civil

Les liants sont des produits généralement employés sous forme de poudres fines et qui, gâchés avec l’eau en pâte plus au moins épaisse, durcissent et forment une masse dure et compacte analogue à la roche naturelle (exemple : le ciment) a) les liants hydrauliques : Peuvent durcir correctement lors qu’ils sont immergés dans l’eau, sans être au contact de l’air et c’est ça qui les différencie des liants aériens. b) les liants aériens : Lorsqu’ils sont additionnés d’eau ils ne se pétrifient qu’au contact de l’air La silice / l’alumine / l'oxyde de fer / la chaux / une matière argileuse / une matière calcaire Concassage / broyage / Mélange d’une matière argileuse et d’une matière calcaire / Cuisson du mélange A) Les ciments normalisés i) Les ciments portlands artificiels Les ciments portlands artificiels sans / avec constituants secondaires. Les ciments binaires / Les ciments ternaires ii) Les ciments portlands de fer (C.P.F) iii) Les ciments métallurgiques mixtes (C.M.M). iv) Les ciments de tout fourneau (C.H.F). v) Ciment de laitier au clinker (C.L.K). vi) Ciments de laitier à la chaux (C.L.X) vii) Les ciments métallurgiques sur sulfatés (C.S.S). viii) Ciments naturels (C.N) ix) Ciment à maçonner (C.M) x) liants à maçonner (L.M). B) Les ciments non normalisés. Ciments aux pouzzolanes / Ciments alumineux / Ciments double cuisson Ciments blancs / Ciments prompts On appelle chaux les produits résultant de la cuisson de calcaires naturels plus ou moins argileux avec réduction en poudre par extinction suivie ou non de mouture avec ou sans addition de grappiers ou autres améliorants (clinker, laitier et pouzzolane). - La chaux hydraulique / La chaux grasse (et la chaux) ou aérienne - La chaux maigre (La chaux maigre ne s'emploie qu’en agriculture comme engrais) - Pour tous les travaux de maçonnerie courante : Fondations, mortiers de joints et d’enduits, etc. - L’emploi avec les ciments sous forme de mortiers bâtards donne des enduits généralement moins sujets à la fissuration et plus imperméables. - La chaux grasse est très appropriée comme enduit intérieur, - Elle peut aussi servir de chaux blanche, car elle peut facilement se combiner à l’acide carbonique de l’air et ainsi se pétrifier La prise minimum dépend de leur classe de résistance, suivant les normes, à la température de 20 ºC, la prise peut atteindre:1 h 30 pour les ciments de classes 35 et45.et 1 h pour les ciments des classes 55 et HP. Pratiquement tous les ciments ont des temps de prise largement supérieurs à ces valeurs minimales, l'ordre de grandeur étant de 2 h 30 à 3 h pour la majorité des ciments. C’est la période qui suit la prise et pendant laquelle se poursuit l’hydratation du ciment. Sa durée se prolonge pendant des mois au cours desquels les résistances mécaniques continuent à augmenter. - Le béton doit présenter, après durcissement, une certaine résistance à la compression. - Le béton frais doit pouvoir facilement être mis en œuvre avec les moyens et méthodes utilisées sur le chantier. - Le béton doit présenter un faible retrait et un fluage peu important. - Le coût du béton doit rester le plus bas possible.

Gc.mouhcine sur Youtube / Instagram / Facebook

LES PLANCHERS

Les avantages de réaliser un Planchers à Hourdis

Les avantages de réaliser une Dalle Pleine

Coffrages

Qualités des coffrages

LES TERRASSEMENTS Les déblais Les remblais Le décapage Le talus L’emprise d’un terrassement Foisonnement

FONDATION

Le différent type de fondation

Géine civil

Un plancher est un élément porteur horizontal séparant deux étages d’une construction. Les planchers prennent appui, soit sur des murs, soit sur des poutres - Allègement de la construction - Suppression de coffrage - Absence de fissuration - Rapidité de la mise en œuvre - Economie de matière - Bonne isolation thermique et acoustique - Pas de contrainte liée à la préfabrication - Dalle de taille et forme quelconque - Bonne isolation aux bruits aériens - Bonne résistance au feu - Liberté dans l’adaptation de la surface Moule dans lequel est coulé le béton le plus souvent en bois ou en acier qui est retiré après la pris et le durcissement le coffrage permet de donner sa forme à la pièce en béton - robustesse, résistance à la pression du béton, chocs, vibration, - stabilité, - étanchéité, - économie, le prix d'achat ou de fabrication devant être évidemment en rapport avec le nombre de réemplois prévus ou possibles. - Le contre-plaqué Ce sont les travaux qui se rapportent à la modification du relief d’un terrain. Cette modification du sol est réalisée par l’exécution de déblais et de remblais. consiste à abaisser le niveau du terrain par enlèvement des terres. c’est rapporter des terres, afin de relever ce niveau c’est un terrassement de très faible profondeur (environ de 25cm) et de grande surface. c’est la pente, ou inclinaison, donnée aux parois des terres pour éviter leur éboulement. Il dépend de la nature du terrain. C’est la limite ou on exécute notre terrassement il est matérialisé par l’intersection des talus (de déblais ou de remblais) et du terrain naturel Foisonnement passager : c’est celui que l’on obtient à partir d’un déblai sans tasser la terre. Foisonnement permanent : c’est celui qui reste après damage et tassement de la terre mise en place Les fondations d'un ouvrage assurent la transmission et la répartition des charges (poids propre et surcharges climatiques et d'utilisation) de cet ouvrage sur le sol. Le mode de fondation sera établi suivant la capacité portante du sol. Soit le sol en place a des qualités suffisantes pour qu'on puisse y fonder l'ouvrage, soit ses qualités sont médiocres et il faut alors le renforcer. fondations superficielles - semelles continues sous mur. - Semelles isolées sous piliers. - Plots et longrines. fondation par radier général fondations profondes - Sur puit - Sur pieux

Gc.mouhcine sur Youtube / Instagram / Facebook Géine civil

fondations superficielles - semelles continues sous mur. - Semelles isolées sous piliers. Le différent type de - Plots et longrines. fondation fondation par radier général fondations profondes - Sur puit - Sur pieux - 1 clore visuellement. - 2 Permettre l’ensoleillement - 3 Permettre la circulation des personnes et parfois des véhicules - 5 Apporter un aspect esthétique acceptable - 6 Porter les charges permanentes FONCTIONS DES MURS - 7 Isoler thermiquement l’habitation - 8 Isoler phonétiquement l’habitation - 9 Isoler hydriquement l’habitation - 10 Résister à la poussée du vent - 11 Résister au feu. - 12 Durer longtemps - 13 Entre économique Murs de façade Le plus souvent parallèles à la rue, ils comportent des ouvertures portes et fenêtres Murs pignons- Murs mitoyens Le plus souvent perpendiculaires aux murs de façade, ils ont généralement la forme de la toiture Murs de façade arrière On ne recherche pas pour ceux-ci l’esthétique LES DIFFERENTS TYPES indispensable aux murs de façade sur rue DE MURS Murs de refend Il est souvent nécessaire de « refendre » les bâtiments trop longs ou trop larges de diminuer la portée des planchers Murs d’échiffre Ils sont destinés à supporter les escaliers Murs de clôture Construits pour délimiter les propriétés, les murs de clôture sont constamment exposés aux intempéries Les murs de soutènement Les murs de soutènement sont destinés à supporter latéralement une poussée des terres ou le renverser Les chaînages sont les éléments de liaison entre les différents composants LES CHAINAGES du gros œuvre (murs, planchers, poteaux, panneaux fabriqués). Ils servent à solidariser les éléments verticaux (murs, poteaux, panneaux) et horizontaux (planchers). Les chaînages verticaux sont coulés dans les blocs d’angle et parfois dans EMPLACEMENT DES les blocs des murs tous les 3 ou 4 mètres. Les chaînages horizontaux sont situés : CHAINAGES - au niveau des planchers de chaque étage. - Au couronnement de mur LES TERRASSES la toiture terrasse est formée par le plancher supérieur du bâtiment - isoler thermiquement la construction fonctions - être étanche et doit assurer l’évacuation des précipitations de manière efficace. - un plancher de support - une forme de pente destinée à donner l’inclinaison pour assurer un bon écoulement des eaux vers les décentes But de terrasse - empêcher la pénétration de ’humidité - un isolant thermique - une étanchéité - une couche de protection de l’étanchéité

Gc.mouhcine sur Youtube / Instagram / Facebook

Géine civil

L’équivalent de sable est un indicateur, utilisé en géotechnique, caractérisant la propreté d’un sable ou d'un grave. Il indique la teneur en éléments fins, d’origine essentiellement argileuse, végétale ou organique à la surface des grains L’essai consiste à verser un échantillon de sable et une petite quantité de solution floculante dans une éprouvette graduée et d’agiter de façon à détacher les revêtements argileux des particules de sable de l’échantillon. On complète alors le sable en utilisant le reste de solution floculante afin de faire remonter les particules fines en suspension au-dessus du sable. Après 20 min, les hauteurs des produits sont mesurées. L’équivalent de sable est le rapport hauteur du sable sur hauteur totale, exprimé en pourcentage. Essai d’Equivalent de sable

Nature et qualité du sable SE