DESCRIPTION DU MATERIAU BETON

L’homme maîtrisait déjà extraordinairement l’art de construire en béton. De nombreux ouvrages, tels que le pont FANANDRANA Toamasina, l’immeuble CARLTON MADAGASCAR, en témoignent encore aujourd’hui et sont révélateurs des connaissances de cette époque. Toutefois, ce n’est qu’au siècle passé, avec l’invention de structure en béton, que l’utilisation des granulats a pris un essor formidable dans la construction. L’invention de la structure en bétons légers a encore accru son domaine d’utilisation dès le milieu du XIXe siècle. Ce dernier procédé a permis la réalisation des structures légères et moins coûteuses. Malheureusement, la structure légère est, dans son calcul des sollicitations aussi bien que dans ses différents modes de composition, non seulement différent de structure en béton, mais aussi plus complexe. De plus, le technicien qui a appris la technique des bétons un peu comme sa « langue maternelle »éprouvera sans doute des difficultés pour atteindre la même perfection dans le domaine de l’utilisation des bétons légers. Toutes ces difficultés ne pourront être vaincues que par une étude approfondie de la matière. C’est l’objectif du présent travail : « REFORMULATION DE LA COMPOSITION DE BETON LEGER DE POUZZOLANES NATURELLES »

Dans le document relatif au développement rapide et durable de Madagascar (Madagascar Action Plan), le point d’achèvement a déjà été finalisé, le gouvernement s’est engagé, entre autres, à exploiter les ressources minières et les matériaux de constructions. Cela entre dans le cadre du développement rapide et durable du pays, à travers lequel l’Etat priorise les zones à forts potentiels économiques. Actuellement, trois axes principaux ont été définis comme pôles prioritaires et bénéficient du financement de la Banque Mondiale à travers le projet phare Pôles Intégrés de Croissance ou PIC : l’axe Antananarivo-Antsirabe, Nosy-Be et Fort-Dauphin. Plus particulièrement, nous nous intéresserons à la zone Antsirabe-Betafo, car en étant non seulement le second pôle industriel de Madagascar, la ville offre encore plusieurs potentiels sous-exploités. Mais avec l’entrée du pays au sein de la South African Development Community ou SADC, son élection en tant que premier bénéficiaire du Millenium Challenge Account du gouvernement américain, dont profite d’ailleurs la région Vakinankaratra, il est plus que certain que cette zone constitue déjà un axe stratégique pour le développement de Madagascar. Ce travail se situe dans le cadre des recherches menées au sein du département des sciences des matériaux et métallurgie sur la mise en oeuvre et valorisation des ressources minérales naturelles Malagasy. Il vise à minimiser le coût de la construction par l’utilisation de technique et des matériaux appropriés. Plus précisément, la présente thèse se rapporte sur des granulats de pouzzolanes naturelles de la région d’Ambohinaorina Betafo. La tendance actuelle dans la construction individuelle, est donc de favoriser des produits légers capables de remplir plusieurs usages. Le bâtisseur ne cherche plus seulement la performance mécanique mais il tente également d’améliorer les qualités thermiques et
acoustiques des matériaux conservant des niveaux de performances suffisants. Ces matériaux sont alors étudiés simultanément sur deux thématiques: mécanique/thermique ou mécanique acoustique.

Cependant, il ne semble pas y avoir d’étude générale qui aborderait à la fois les aspects mécaniques, thermiques et acoustiques d’un matériau de construction. Ce travail s’inscrit donc dans une démarche nouvelle, visant à caractériser un matériau multi usages, non plus sur deux domaines mais sur trois. La première partie comporte une description de la structure morphologique du béton, des états de l’eau et de ses localisations, afin de mieux comprendre les phénomènes physicochimiques agissant à l’échelle de la microstructure. Ensuite, les notions de bases relatives à un milieu poreux telles que la définition de la porosité, la connectivité des pores ou encore la distribution de tailles de pores sont abordées en partie1 de cette thèse. Une brève étude des granulats et des principaux résultats expérimentaux concernant les caractéristiques thermiques a permis aussi de comparer plusieurs approches qualitatives proposées dans la littérature. Enfin, une attention particulière est consacrée à l’extension de l’étude théorique de mesure de coefficient d’absorption d’un matériau et l’étude pratique des mélanges granulaires. La deuxième partie, qui contient deux chapitres, est entièrement consacrée aux techniques expérimentales relatives à des méthodes usuelles de mesure de la conductivité thermique, résistances mécaniques et du coefficient d’absorption acoustique d’un béton. Les différentes caractéristiques chimiques et physico-chimiques des matériaux utilisées pour la confection de la matrice de notre composite ont été rapportées dans cette partie. Le deuxième chapitre de cette partie est consacré aux essais expérimentaux. Il se pratique essentiellement par la reformulation des mélanges granulaires renfermés dans les bétons de granulats légers dans le cadre de l’optimisation des principales caractéristiques chimiques, physiques, mécaniques, thermiques et acoustiques. A notre avis, dans ce cadre, l’exploitation des résultats expérimentaux y afférents faciliterait la définition de la formulation des bétons de pouzzolanes donnant les caractéristiques pratiques du présent travail.