EXTRAIT DE COURS : GENERALITES ET PROPRIETES DES MATERIAUX DE CONSTRUCTION

 Définitions

Les matériaux de construction sont considérés comme tous les matériaux utilisés pour la

réalisation des ouvrages en béton armé ou en constructions métallique, ainsi qui sont

largement utilisés dans le domaine de travaux publics (Route, ponts, aérodrome……etc.).

Classification des matériaux de construction

On distingue trois types de classification les plus couramment connus :

1. a) Classification scientifique :

Dans la science des matériaux, selon la composition et la structure, les matériaux sont classés comme suit :

– Métaux et alliages

– Polymères

– Céramiques

1. b) Matériaux de base et produits :

– Matériaux de base ou matière première (Argiles, pierres, bois, calcaire, métaux).

– Matériaux produits et composites (ciment (calcaire+argile), alliages, béton, ……..)

1. c) Classification pratique :

Dans la construction, les matériaux sont classés selon le domaine

d’emploi et selon leurs propriétés principales (Résistance, compacité,..):

– Les matériaux de résistance : Sont les matériaux qui ont la propriété de résister contre

des sollicitations (poids propre, surcharge, séisme……) : parmi les matériaux les plus

fréquemment utilisées sont : Pierres, Terres cuites, Bois, Béton, Métaux, etc.

– Les matériaux de protection : Sont les matériaux qui ont la propriété d’enrober et de

protéger les matériaux de construction principaux contre les actions extérieurs, tels

que : Enduits, Peintures, Bitumes, etc.

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Propriétés de matériaux

Les propriétés principales des matériaux peuvent être divisées en plusieurs groupes tels

que:

• Propriétés physiques: qui mesurent le comportement de matériaux à l’action de la

température, l’humidité (la densité; la masse volumique, la porosité, l’absorption, la

perméabilité, le retrait (le gonflement) etc..) ;

• Propriétés chimiques: qui caractérisent le comportement des matériaux dans un

environnement réactif. (corrosion chimique, l’attaque de l’acide, etc…)

• Propriétés mécaniques: qui reflètent le comportement des matériaux déformés par les

forces. (la résistance en compression, en traction, en flexion, torsion etc…)

• Propriétés thermiques: (la dilatation, la résistance et comportement au feu, etc…)

Les propriétés physiques

• La densité

La densité est le degré de remplissage de la masse d’un corps par la matière solide. Elle

est calculée par le rapport de la masse volumique de ce matériau à celle de l’eau à une

température de 20°C. Elle est exprimée sans unité.

• La masse volumique apparente

C’est la masse d’un corps par unité de volume apparent en état naturel (y compris les

vides et les capillaires). Elle est exprimée en (gr/cm3

• L’humidité :

L’humidité est une des propriétés importante des matériaux de construction. C’est la

teneur en eau réelle d’un matériau qui contient dans les pores. En général l’humidité est notée

W et s’exprimée en pourcentage (%). On peut déterminer l’humidité de matériaux

quelconques en utilisant la formule suivante :

𝑾 =

𝑮𝒉 − 𝑮𝒔

𝑮𝒔

×𝟏𝟎𝟎%

Où

Gs : la masse sèche d’échantillon (après passage à l’étuve)

Gh : la masse humide d’échantillon.

Le degré de l’humidité des matériaux dépend de beaucoup de facteurs, surtout de

l’atmosphère où ils sont stockés, le vent, la température et de la porosité du matériau.

• Capacité d’absorption d’eau massique « Ab »

L’absorption d’eau par immersion est la différence entre la masse d’un échantillon

saturé dans l’eau et sa masse à l’état sec. L’absorption d’eau se calcul comme suit :

𝐀𝐛 =𝐌𝐬𝐚𝐭 − 𝐌𝐬𝐞𝐜

𝐌𝐬𝐞𝐜×𝟏𝟎𝟎

Les propriétés chimiques

Les propriétés chimiques déterminent la stabilité chimique d’un matériau qui est un

pouvoir de ce matériau en service de résister à l’action chimique des acides ou à l’action des

facteurs atmosphériques comme l’humidité, température,…etc.

Les propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques des matériaux sont caractérisées par la capacité de résister à

toute sollicitation extérieure (compression traction, flexion, fluage………etc.). Elle est définie

par la contrainte maximale de rupture d’un matériau sous un chargement extérieur (force,

poids……). On distingue principalement :

– La résistance en compression,

– La résistance en traction (directe ou par flexion) .