Formulation des bétons lourds , Application dans les fondations profondes

Les bétons lourds sont des bétons spéciaux de haute densité qui dépasse les 3000 kg/m3 comparativement aux bétons ordinaires (2350 kg/m3). Généralement, ils sont utilisés comme des écrans de protection contre les rayonnements ionisants au niveau des installations nucléaires ce qui permet de réaliser des ouvrages porteurs assurant une protection contre les rayons Gamma et d’autres rayons radioactifs. Ils sont utilisés aussi comme des lests dans les applications nécessitant un contre poids important. Des granulats de forte densité sont utilisés pour la fabrication de ces bétons comme la barytine (sulphate de baryum), l’hématite et la magnétite (minerais à base d’oxydes de fer), des déchets ferreux, grenailles de fer ou d’acier… grâce aux propriétés particulières qui les caractérisent tel que la haute densité, la faible abrasivité et la neutralité chimique. Cette étude porte sur l’influence de ces additions utilisées sur le comportement rhéologique (viscosité plastique et seuil de cisaillement) et mécanique des bétons lourds confectionnés. Les résultats obtenus ont montré que l’augmentation du pourcentage d’ajout d’addition (de 38% jusqu’à 54%) provoque une augmentation de la viscosité plastique et du seuil de cisaillement. L’objectif principal de cette présente recherche, est d’étudier la faisabilité d’utiliser ces bétons lourds dans les fondations profondes et plus précisément dans le bétonnage des pieux forés. Afin de répondre à cet objectif, un dispositif équivalent reproduisant à échelle réduite le bétonnage des pieux forés et permettant donc d’établir des corrélations entre la mise en place du béton avec le dispositif proposé et la mise en place réelle du béton sur les chantiers, a été mis en place. Plusieurs configurations de fixation du tube plongeur ont été étudiées. L’ensemble des résultats obtenus a permis de régler la hauteur de fixation du tube plongeur à 15 cm du fond du pieu afin de favoriser la sortie du premier béton et l’évacuation du fluide de forage. Des simulations numériques de l’écoulement d’un fluide à seuil en présence d’un deuxième fluide ont étés réalisées en utilisant COMSOL Multiphysics. L’influence des paramètres rhéologiques et de la densité des bétons utilisés dans le bétonnage des pieux a été étudiée à travers ces simulations. Il a été montré que l’augmentation du béton utilisé (de 2435 kg/m3 à 3064 k/m3) augmente le volume de fluide évacué c’est-à-dire, plus le béton est dense plus, il arrive à chasser le fluide et le remplacer dans le tube.Mots