souici ikram
- souici.ikram@univ-guelma.dz
Thesis title
Thesis title (Ar)
Thesis title (Fr)
keywords
keywords (Ar)
keywords (Fr)
Abstract
This study aims to investigate the impact of incorporating mineral wastes (such as fillers and recycled sands) and vegetable wastes (specifically date palm fibers) on the physical, mechanical, and durability characteristics of sand concrete (SC). To formulate various types of concrete, we employed both theoretical and experimental methodologies, utilizing a design of experiments that included full factorial design and mixing design. Models derived from these predictions were employed to assess the influence of different mixing factors and their interactions, with the objective of optimizing the performance of the studied sand concrete.
The results demonstrate that the workability compressive strength at 28 days of sand concretes incorporating recycled concrete fillers and recycled brick (RF and RB) is primarily influenced by the content of RB and the natural limestone filler LF, followed by RF, respectively. Under optimal conditions, all three factors reach their peak values (LF= 20%, RF= 10%, and RB= 70%), leading to maximum workability at 18 cm. When these factors are adjusted to (LF= 10%, RF= 2%, and RB= 88%), the compressive strength at 28 days reaches 35.85 MPa. Conversely, with percentages of (LF= 33.33%, RF= 33.33%, and RB= 33.33%), the workability and compressive strength values are 15.94 cm and 23.87 MPa, respectively. These findings underscore the enhanced compressive strength, attributed to the pozzolanic reaction of RB fines and the formation of new C-S-H, promoting increased densification of the cementitious matrix.
The results from optimizing the length and amount of date palm fibers (DPF) in sand concrete indicate that the rise in compressive strength at 28 days is predominantly influenced by increasing fiber length (FL), followed by decreasing fiber percentage (FP). Conversely, the improvement in flexural strength at 28 days is attributed to the increase in both factors (LF and PF). Overall, the inclusion of DPF in sand concrete plays a substantial role in enhancing flexural strength, although higher fiber content may result in a decrease in compressive strength for these concrete mixes.
The origin of waste materials, particularly mineral waste, notably the condition of the demolished structure, exhibits a robust correlation with the quantity of adherent mortar, significantly influencing the anticipated outcomes. SEM analysis of recycled filler-based sand concrete utilizing SC/FR indicates that RFs contain a higher proportion of fines, rendering the structure of recycled sand concrete less compact compared to the control sand concrete SC 0/0, given that RFs originate from the demolition of previous specimens. Sand concretes utilizing recycled sand (SC/RS) demonstrate compressive strength like SC 0/0, primarily due to the inherent nature of these recycled sands, sourced from freshly manufactured male slabs.
Abstract (Ar)
الهدف من هذه الدراسة هو تحليل كيفية تأثير إضافة المخلفات المعدنية (مواد الحشو والرمال المعاد تدويرها) والمخلفات النباتية (ألياف النخيل) على الخصائص الفيزيائية، الميكانيكية وديمومة الخرسانة الرملية (BS). من أجل صياغة أنواع مختلفة من الخرسانة، اعتمدنا نهجًا نظريًا و تجريبيًا على حد سواء، باستخدام تصميم تجريبي (التصميم الكامل وتصميم الخلط). تم استخدام النماذج المستمدة من التنبؤات لتقييم تأثيرات عوامل الخلط المختلفة وتفاعلاتها، بهدف تحسين أداء الخرسانة الرملية المدروسة
أظهرت النتائج أن قابلية التشغيل وقوة الانضغاط عند 28 يومًا للخرسانة الرملية المحتوية على مواد حشو الناتجة عن الخرسانة و الآجر المعاد تدويرهما (FRوBR) أنهما يتأثران بشكل رئيسي بمحتوى BR والحشو الحجر الجيري الطبيعيFc ،يليه FRعلى التوالي. في ظل الظروف المثالية، يكون للعوامل الثلاثة قيم مثالية ( Fc= 20%و FR= 10%وBR= 70%) حيث تصل قابلية التشغيل إلى أقصى حد لها عند 18 سم. عندما تكون هذه العوامل بالنسب المئوية التالية (Fc= 10%، FR= 2%وBR= 88%) تكون قوة الانضغاط عند 28 يوما 35.85 MPa، بينما تكون قيم قابلية التشغيل وقوة الانضغاط عند (Fc= 33.33%،FR= 33.33%وBR= 33.33%) 15.94 سم و23.87 MPa على التوالي. تظهر هذه النتائج أن التحسن في قوة الانضغاط يعود إلى التفاعل البوزولاني لمواد الحشو BR وتكوين C-S-Hجديدة، مما يؤدي إلى زيادة تكثيف المصفوفة الإسمنتية.
تُظهر نتائج تحسين الخصائص الميكانيكية للخرسانة الرملية المحتوية على أطوال ونسب مختلفة من ألياف نخيل التمر (DPF) أن الزيادة في قوة الانضغاط عند 28 يومًا، مشروطة بشكل أساسي بزيادة طول هذه الألياف (LF) يليها انخفاض نسبتها (PF)، من جهة أخرى إن الزيادة في قوة الانحناء عند 28 يومًا، ناتجة عن زيادة كلا العاملين (LF وPF). بشكل عام، يلعب دمج ألياف نخيل التمر في الخرسانة الرملية دورًا مهمًا في تحسين قوة الانحناء، ولكن زيادة محتواها يمكن أن يقلل من قوة انضغاط هذه الخرسانة.
إن مصدر النفايات، لاسيما النفايات المعدنية أي حالة الهيكل المهدوم، لها علاقة قوية جدًا بكمية الملاط الملتصق، مما يؤثر بشكل كبير على النتائج المتوقعة. انطلاقا من نتائج الماسح الإلكتروني الضوئي MEBللخرسانة الرملية المحتوية على مواد حشو معاد تدويرهاBS/FR، يمكننا أن نستنتج أن هذه المواد المالئة تحتوي على الكثير من المواد الناعمة، مما يجعل الهيكل الخرساني الرملي المعاد تدويره أقل كثافة مقارنةً بالخرسانة الرملية العادية BS 0/0، نظرًا لأن مواد الحشو المعاد تدويرها ناتجة عن طحن عينات قديمة. تقدم الخرسانة الرملية القائمة على الرمل المعاد تدويره (BS/SR) قوة انضغاطية مماثلة لـBS 0/0 ويرجع ذلك أساسًا إلى طبيعة هذه الرمال المعاد تدويرها الناتجة عن تهديم سقف معوج لبناية مصنعة حديثًا.
Abstract (Fr)
L'objectif de cette étude est d'analyser l’influence des déchets minéraux (fillers et sables recyclés) en remplacement des matières naturelles et l’effet des déchets végétaux (fibres de palmiers dattiers) sur les propriétés physico-mécaniques et les propriétés de durabilité des bétons de sable (BS). Pour parvenir à formuler les différents types de béton, nous avons adopté une approche à la fois théorique et expérimentale, utilisant un plan d’expérience (plan factoriel complet et un plan de mélange). Les modèles dérivés des prédictions ont été employés pour évaluer les effets des différents facteurs de mélange ainsi que leurs interactions, dans le but d'optimiser les performances du béton de sable étudié.
Les résultats révèlent que la maniabilité et la résistance à la compression à 28j des bétons de sable à base des fillers de béton et de la brique recyclée (FR et BR) sont principalement affectée par le contenu en BR et en filler calcaire naturel Fc.
La maniabilité optimale (18 cm ) est atteinte pour le mélange (Fc= 20%, FR= 10% et BR= 70%) par contre la résistance en compression optimale (35.85 Mpa ) est atteinte pour le mélange (Fc= 10%, FR= 2% et BR= 88%) ; Ces résultats montrent que l’amélioration de la résistance à la compression, est attribuée à la réaction pouzzolanique des fines de BR et à la formation de nouveaux C-S-H, favorisant une densification accrue de la matrice cimentaire.
Les bétons de sable à base des sable recyclés (BS/SR) présentent des résistances à la compression comparable à celles du BS 0/0 .
Les résultats de l’optimisation de la longueur et teneur en fibres de palmiers dattiers (FDP) sur les résistances mécaniques des bétons de sable montrent que l’augmentation de la résistance à la compression à 28j est conditionnée principalement par l’augmentation de la longueur des ces fibres (LF) suivie par la diminution de son pourcentage (PF), en revanche l’accroissement de la résistance à la flexion à 28j et causé par l’augmentation des deux facteurs (LF et PF). Généralement l'incorporation de FDP dans les bétons de sable joue un rôle significatif dans l'amélioration de leur résistance à la flexion, cependant l’augmentation de leur teneur peut réduire la résistance à la compression de ces bétons.