[PDF] THESE DE DOCTORAT DOCTEUR DE LUNIVERSITE DE CERGY

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THESE DE DOCTORAT

DOCTEUR

DE -PONTOISE

Spécialité : Génie Civil

Par

Obafèmi Gildas F. ADEGOLOYE

Sujet de la thèse :

inoxydables comme granulats dans le béton

Soutenue le 19 Septembre 2014

Devant le jury composé de :

Mme Ginette ARLIGUIE Examinateur

Mme Anne-Lise BEAUCOUR -Pontoise Co-encadrant

M. Dominique FERRIERE Directeur Business Development à UGITECH Examinateur

M. André LECOMTE Rapporteur

M. Albert NOUMOWE -Pontoise Directeur de thèse

Mme Sophie ORTOLA Maître de confé-Pontoise Co-encadrant

M. Sébastien REMOND Rapporteur

Laboratoire de Mécanique et Matériaux du Génie Civil - L2MGC- EA 4114

Remerciements

rapport sur ce travail, sans oublier Monsieur Dominique Ferrière pour son gratitude. Mes remerciements vont également à la société Ugitech SA pour son soutien financier et sa collaboration scientifique dans le cadre de ce travail Je tiens également à remercier Monsieur Albert Noumowé, mon directeur de thèse, pour ses conseils tout au long de ces années de recherche, son soutien et la confiance à mon égard. Je voudrais également remercier Mesdames Anne-Lise Beaucour de pouvoir échanger avec elles. Leurs conseils ont été très enrichissants. Je les personnel du Laboratoire de Mécanique et Matériaux de Génie Civil et à

Cergy-Pontoise.

Je ne saurai terminer sans remercier mes parents, mes frères ef eÀgTe

Résumé

Le laitier EAF inox et le laitier AOD sont les deux principaux laitiers issus de

complète et pérenne de ces laitiers dont une part reste stockée. Compte tenu des

propriétés physiques des laitiers EAF inox et AOD solidifié par stabilisation, leur u réalisés en deux parties. Premièrement, les propriétés physico-chimiques et mécaniques des granulats de laitiers EAF inox et AOD stabilisé sont déterminées. La composition inoxydables est aussi analysée afin de rechercher la présence éventuelle de minéraux instables et incompatibles à leur utilisation dans le béton. Compte tenu de la fluorescence sous rayons ultra-violet (UV) des laitiers, une nouvelle approche qui associe les UV et les analyses minéralogiques courantes (DRX, MEB, EDS) est développée dans cette étude. Cette étape de caractérisation des granulats de laitiers

étudiés fait de ce mémoire de thèse le premier rapport sur la caractérisation physique,

chimique et minéralogique des granulats de laitier AOD stabilisé. La deuxième partie

de ce travail consiste à réaliser des bétons en substituant, dans des proportions variées,

les granulats naturels silico-calcaires de bétons de référence par des granulats de

laitiers EAF inox et AOD stabilisé. Les propriétés physiques et mécaniques de ces bétons à matrices ordinaire et à hautes performances sont évaluées. Une étude de

durabilité de ces bétons est aussi effectuée grâce au suivi des propriétés mécaniques

structurelle, avec une légère amélioration des caractéristiques mécaniques et des

propriétés de durabilité acceptables pour les bétons de granulats de laitiers EAF inox et AOD stabilisé. Enfin, des observations MEB sont menées sur les échantillons de granulat matrice cimentaire.

Mots clés anulats, béton,

propriétés mécaniques, gonflement.

Abstract

Electric Arc Furnace (EAF) slag and Argon Oxygen Decarburisation (AOD) slag are the two principal slags resulting from stainless steel manufacture. Unlike blast furnace slag, a significant part of these steel slags is not valued and has to be treated as waste. Stainless steel slags are nowadays only used as aggregates in road construction and their future valorisation in concrete for building could be very interesting. To our knowledge, that possibility has not yet been studied and published in the literature. This work aims to study the possibility of using slags from stainless steel process as aggregates in concrete. Moreover, this is the first report on mineral composition and physical properties of stabilised AOD slags arising from stainless steel process. In this study, physicochemical and mechanical properties of EAF slag and stabilised AOD slag aggregates are firstly determined. Mineralogical composition of these stainless steel slag aggregates is also analysed to verify if they contain mineral phases likely to induce expansion reactions. An original method using short and long UV lights is developed to analyse the mineralogical composition of slag. Secondly, the natural aggregates of reference concretes are substituted, in different proportions, by stainless steel slag aggregates and several physical and mechanical properties are measured on concrete samples. The evolution of concrete mechanical properties has been followed over the time up to 365 days. Similarly, durability tests and expansion experiments are made on concrete samples to study the impact of EAF and AOD slag aggregates. SEM observations of crack network at the paste-aggregate interface and in concrete samples were carried out. The results show adequate structural properties, with a slight improvement of the mechanical properties for concretes made of stainless steel slag aggregates. The durability and expansion characteristics of these concretes are sufficient for construction use. Keywords: stainless steel slag, EAF slag, AOD slag, concrete, coarse aggregates, mechanical properties, expansion

Table de matières

Liste des figures ................. 13

Liste des tableaux ...........quotesdbs_dbs46.pdfusesText_46

[PDF] les différents états de la matière cycle 3

[PDF] les différents genres littéraires

[PDF] les différents genres littéraires pdf

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[PDF] les différents genres théatraux

[PDF] les différents groupes d'aliments

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[PDF] les différents métaux et leur utilisation

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