Synthèse matériaux Mathias Gommier
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Synthèse matériaux Mathias Gommier
MATERIAUX VOCABULAIRE! ! ! mot clé explication fouilles tranchées réalisées dans le sol afin d’ériger les fondations du bâtiment remblais terre provenant du déblais, pente admise: 1/3 déblais partie du sol creusée, pente admise: 1/1 géotechnique étude axée sur la mécanique des sols: rupture et déformation du terrain prospection 3 types d’étude de sol: électrique de surface, sismique et sondage carotte échantillon de sol permettant son analyse argile silicate d’alumine hydraté, composé à 80% de silice et à 20% d’alumine Atterberg limites d’Atterberg, donnant l’indice de plasticité retrait diminution du volume de pâte suite au séchage Calcaire (CaCO3) si présence de gros grains, transformation en nodule de chaux vive lors de la cuisson faisant éclater l’argile mise en présence d’humidité Fer (Fe2O3) augmente la dureté et la solidité de l’argile sels solubles diminuent le volume de la cuisson, s’hydratent sous la pluie faisant éclater l’argile pyrites sulfureuses mêmes effets que les nodules de chaux impuretés organiques brulent à la cuisson, créant des vides susceptibles de faire éclater l’argile en cas de gel étireuse machine créant un boudin d’argile qui sera coupé en morceaux, formant les briques brique pleine format courant 9x9x19 ou 29x14x14, brique ayant moins de 20% de son volume perforé et dont les trous font moins de 6cm carré chacun. brique perforée brique ayant moins de 20% de son volume perforé et dont les trous font plus de 6cm carré chacun brique creuse brique ayant plus de 20% de son volume perforé + trous de plus de 6cm carré brique verte brique non cuite tuile canal tuiles à pate molle obtenues par moulage à la presse tuile à emboitement tuiles à pate ferme obtenues par moulage à la presse séchage permet d’éliminer lentement l’eau de façonnage sans déformer le produit et permettre la manipulation de celui ci cuisson donne au produit ses qualités propres à son utilisation, invariabilité de la forme, solidité et résistance 1000 degrés température moyenne de cuisson de l’argile four discontinu four de cuisson ou le feu est éteint le temps de remplacer les briques four à feu continu four où le feu brule en permanence (gain de temps considérable) réfractaire se dit d’un produit résistant à la chaleur, nécessite l’emploi de mortier réfractaire four vertical four le plus ancien, discontinu, 18ème siècle 1 sur 11 mot clé explication four horizontal 19ème siècle, discontinu four cellule 20ème siècle, discontinu, métallique, industrialisation du four artisanal four Hoffman 1er four continu, à foyer mobile, mouvement circulaire du feu four tunnel four actuel à foyer fixe, les briques entrent dans un tunnel et ressortent cuites. 3 zones: préchauffage, cuisson et refroidissement. L’air circule en sens inverse des wagons four à alandier four cylindrique utilisé pour cuire les faiences et porcelaines désagrégation première étape de traitement de la page où les impuretés sont enlevées émaillage imperméabilisation des produits poreux vernissage ou flammage appliqué sur les tuyaux de grès, sel marin projeté dans le four pour former un vernis (aspect brillant) engobage coulis d’argile coloré (aspect mat) grès argile très résistant et + cher tolérance brique + 2mm/ -6mm NBN Bureau de normalisation (belge) Haller pouvoir de succion d’eau exprimé en g/dm2, si >20 alors il faut humidifier la brique pour combattre le dessèchement du mortier trop rapide brique jaune + poreuse que la brique rouge gélivité tendance de la brique à ne pas résister au gel, un produit est dit gélif si il ne supporte pas le gel (éclatement, fissures, …. ) les briques faites main sont + résistantes au gel efflorescence phénomène naturel, s’estompe avec le temps, sel (blanc) déposé par l’eau par temps sec à la surface de la brique. Sel provenant soit du ciment, soit du sol, soit de la brique (pas assez cuite) ou d’une réaction chimique entre le mortier et la brique cryptoflorescence efflorescence dont le calcin est tellement épais que l’eau ne peut plus s’évacuer de la brique et exerce des pressions telles que la brique risque d’éclater. calcin croute de sel blanchatre poroton type de brique comprenant de l’isolant (perlite) à l’intérieur resistance au feu un brique enduite resiste 2 fois + longtemps au feu (30mm d’enduit) mulot brique 2 fois moins large qu’une brique standard plaquette brique de parement 4 fois moins large qu’une brique standard (émaillées) tesson classe A brique perforée ayant des perforations en quiconque, augmentant de 20% la distance de transmission de chaleur d’une paroi à l’autre bloc terme général désignant les plus petits éléments préfabriqués en terre cuite entrevous blocs appuiés sur deux poutres voisines (de petite taille) hourdis blocs de grance dimension formant un élément de coffrage poutrains poutres situés de par et d’autres des entrevous 2 sur 11 mot clé explication boisseau brique creuse utilisée pour les conduits de cheminée, paroi externe striée et paroi interne lisse, à simple ou double paroi, à simple ou double conduit tuile creuse/canal 25% < pente <40% tuile plate pente 175% max. tuile à emboitement pente 50% min. nodule de chaux impureté: particule de calcaire qui disparaissent lors du broyage et/ou de la cuisson STS Spécification Technique Specifikatie CGC Cahier Général des Charges barre dodale élément en terre cuite de parement calpinage permet d’éviter les découpes dans les éléments de terre cuite majolique carreaux de faience recouvert d’un émail coloré blanc carreaux dont l’émail est transparent ou opaque biscuit terre grésable laitier de haut fourneau + terre réfractaire = terre grésable porcelaine non poreux, bain d’émail + 2ème cuisson (utilisé pour les appareils sanitaires) roche éruptive roches provenant de la solidification du magma! constituée de MICA/FELDPATH/QUARTZ roche endogène magma consolidé en profondeur roche plutonique roche endogène granite roche eruptive endogène grenue porphyre roche éruptive endogène microgrenue roche exogène solidification du magma en surface roche volcanique roche exogène pouzzolane roche éruptive exogène basalte roche éruptive exogène roche eruptive grenue refroidissement lent, cristaux accolés sans pâte interposée (granite) roche eruptive microgrenue refroidissement rapide avec cristaux noyés (porphyre + basalte) roche eruptive vitreuse refroidissement brutal (obsidienne) obsidienne roche eruptive vitreuse roche sédimentaire roche formée suite au durcissement de plusieurs couches de sédiments au fond de l’eau ! constituée de SABLE/ARGILE/CALCAIRE grès roche sédimentaire siliceuse 3 sur 11 mot clé explication meulière roche sédimentaire siliceuse d’origine chimique de structure caverneuse granito pierre reconstituée de petits morceaux de granit (moins cher) petit granit pierre bleue pierre bleue pierre sédimentaire calcaire argile roche sédimentaire argileuse pierre de gobertange pierre sédimentaire calcaire travertin pierre sédimentaire calcaire (marbre du pauvre) onyx pierre sédimentaire calcaire et siliceuse roche métamorphique transformation de roches sédimentaires et éruptives et métamorphiques préexistantes marbre roche métamorphique de contact schiste roche cristallophylienne paramétamorphique gneiss toche cristallophylienne orthométamorphique phyllade (ardoise) roche métamorphique écrasée lit sens de stratification des roches sédimentaires délit tout autre sens ne correspondant pas au lit bousin partie tendre séparant les bancs suivant le lit de carrière fissure défaut de la pierre, diminuant sa résistance terrasse cavité remplie de matière terreuse clou défaut de la pierre, rognon très dur rendant la taille difficile géode cavité remplie de cristaux porosité vraie volume du vide / volume total = porosité vraie en % porosité fermée les pores de la pierre sont isolés les uns aux autres porosité ouverte les pores de la pierre sont reliés entre eux par des canaux echelle Afnor mesure la dureté de la pierre bouchardé finition de la pierre à l’aide d’un marteau à pique CSTC centre scientifique et technique de construction bois d’oeuvre bois massif utilisé dans un bâtiment moelle milieu du tronc constitué de tissu spongieux cernes partie formée par des cellules qui s’ajoutent chaque année! bois d’été = dominance de pleins! bois de printemps = dominance de vide duramen bois de coeur, situé après la moelle aubier espace ou circule la sève, situé après le duramen 4 sur 11 mot clé explication cambium placé après l’aubier liber placé après le cambium, assure la descente de la sève ecorce partie protectrice de l’arbre arbre à bois de coeur couleur du duramen distincte (pin, mélèze, chêne) arbre à bois mur aucune distinction de couleur (sapin, hêtre rouge, épicéa) abre à bois d’aubier pas de duramen (bouleau) coupe radiale coupe dans l’axe du tronc, le bois est dit sur champ coupe transversale coupe « horizontale », le bois est dit debout coupe tangentielle coupe « aux cotés », le bois est dit sur dosse abbatage d’octobre à février, quand il n’y a pas de sève dans le tronc (séchage + rapide) mérule champignon attaquant le bois dans les endroits humides, chaud, sombres, peu ventilé échauffure blessure de surface pourriture perte de toutes les qualités du bois bleuissement coloration bleuatre de l’aubier bostryche insecte attaquant les épicéas sur pied, sous l’écorce capricorne attaque les résineux vrillettes attaque l’aubier des bois tendres termites attaque les charpentes lyctus attaque l’aubier des bois durs taret mollusque marin attaquant le bois immergé dans la mer rebours bois tordu, de fil non droit roulure dux couches concentriques qui n’adhèrent plus frottture protection de l’écorce enlevée => pourriture retour bois mort sur pied, dessèchement de la cime malanche vernis blanchâtre annonciateur d’une pourriture noeud vicieux jonction des branches avec le tronc => bois très dur gercure fente superficielle perpendiculaire aux fibres gélivures fentes internes dues à la gelée gelure fente partant de la périphérie vers le centre cadranure coeur étoilé, fente partant du centre ébranchage enlèvement des branches grume le bois est dit en grume quand le tronc n’a plus de branche 5 sur 11 mot clé explication brin le bois est dit en brun quand la grume est longue et de petit diamètre débit radial débit théorique! ! débit en plot! ! débit sur dosse! ! débit sur maille! ! par quartier déroulage! ! tranchage! ! contreplaqué multiplis, feuilles de bois déroulées en plaquage + sens des fibres différent MDF Medium Density Fiberboard => fibres OSB copeaux de bois! panneaux extrudés tubulaires ou pressés à plat sratifié panneau de bois recouvert d’une couche de PVC épaisse mélaminé panneau de bois recouvert d’une couche de mélamine (peinture à base de plastique) => moins résistant que le stratifié taux d’humidité poids des eaux de saturation+libres / poids total = taux d’humidité retrait tangentiel retrait le + important, fait voiler les planches de plancher étuvage sève dissoute est entrainée par l’eau de condensation qui coule toute noire granulat désigne tout matériau inerte utilisé dans la construction inerte qui ne réagit pas chimiquement granulat lourd lorsque la densité est supérieure à 1 (d>1) grave mélange de granulats naturels ou artificiels, à granularité continue, de cailloux, de graviers et de sable. granulats naturels utilisés directement sans aucun traitement mécanique (grains arrondis et polis) granulats industriels provenant de concassage de roches dures (granit, porphyre, quartzite, basalte, calcaire oolithique dur) sable mélange granuleux dont les éléments peuvent passer à travers un tamis à mailles de 5mm graviers mélange granuleux dépassant les 5mm dragage technique d’extraction des granulats provenant des rivières 6 sur 11 mot clé explication pompage technique d’extraction de granulats d’anciens lits noyés dans la nappe phréatique sable éolien à ne pas utiliser criblage opération de triage des granulats en fonction de leur granulométrie claies trammiels grilles servant à trier les granulats suivant leur granulométrie hérissonnage espace tampon évitant que l’eau n’exerce trop de pression sur les fondations abrasion usure d’un matériau par un corps étranger attrition usure d’un matériau avec ce même matériau granulat gypseux fait gonfler le mortier qui par expansion des sulfates redevient mou humus acides organiques retardant la prise et réduisant la résistance à la traction calibre ensemble de grains compris entre deux tamis déterminés, définis par d (petite maille) et D (grande maille) compacité sèche volume réel des grains (des pleins) / volume total (pleins+vides = compacité sèche porosité volume des vides / volume total = porosité eau de gâchage eau utilisée pour mélanger le sable avec le ciment ségrégation le sable tombe au fond et l’eau remonte vers le haut du coffrage briquaillons les briques provenant de la démolition de conduits de fumée, de fours et d’écuries sont à exclure chaux grasse vive fournie en roches chaux grasse éteinte fournie en pâte ou en poudre refut de fourniture lorsque 10% des briques approvisionnées sont mal formées à l’appréciation visuelle ou si la fourniture contient plus de 10% de briques trop peu cuites => refut. argex marque d’argile expansée criblage triage mécanique et classement par grosseur des minéraux frittage agglomération des produits afin de leur donner une cohésion et une rigidité suffisante laitier scorie élaborée dans les hauts fourneaux lors de la fabrication de la fonte, non inerte scorie silicate sous produit de la métallurgie laitier concassé le laitier surnage à l’état liquide, puis sèche lentement à l’air => roche fissurée! - inattaquable par l’eau laitier granulé coulée refroidie brusquement dans un courant d’air et d’eau => sable! - ne contient pas d’impureté! - ne gonfle pas à l’humidité! - ingélif! - sable réfractaire laitier expansé puissante injection d’eau en dessous du laitier en fusion => éléments alvéolaires 7 sur 11 mot clé explication laitier bouleté laitier expansé subissant une dispersion mécanique au moyen d’un tambour horizontal laine de laitier laine de verre pouzzolane sable volcanique, porosité fermée! - naturelle: glaise, trass, arènes, laves pulvérisées! - artificielles: bricaillon, mâchefer, cendres de houille mâchefer résidus de fabrication industrielle! - incinération des ordures ménagères! - contient diverses impuretés mortier batard mélange ciment-pouzolanne vermiculite produit expansé, contenant de l’air entre les lamelles.! - très léger! - bon isolant phonique et thermique! - réfractaire perlite produit expansé volcanique. petites perles creuses renfermant de l’air! - bon isolant! - protection incendie argile expansée granules obtenues par un refroidissement brutal des nodules cuits dans un four rotatif! - isolant acoustique et thermique! - léger cendres volantes frittées résidus provenant de la combustion de la houille dans les centrales thermiques. argile et schiste frittés mélange d’argile et de schiste houiller broyé et homogène => granulats de tous calibres houille charbon liant composé minéral pulvérulent formant avec l’eau une pâte qui durcit progressivement en agglomérant les autres éléments d’un mortier ou béton. liant aérien qui ne fait prise qu’a l’air liant hydraulique qui fait prise à l’air et dans l’eau (propriété d’hydraulicité) indice Vicat définie la propriété d’hydraulicité d’un matériau (fraction acide / fraction basique) gachage premiere étape de la prise, où l’eau entoure chaque grain de ciment gel de tobermorite gel se formant lors de la prise permettant l’agglomération des grains de ciment prise fixation chimique de l’eau par le ciment (phénomène exothermique) durcissement continuation du phénomène d’hydratation du liant! la durée de la prise varie en sens inverse de la teneur en silice et alumine excès d’eau retarde la prise, amoindrit la résistance mécanique et provoque un retrait + important finesse de la mouture au plus fin est la mouture d’un liant, au plus résistant sera le mélange et au plus rapide sera la prise chaux matière calcaire chaux aérienne ne fait prise qu’a l’air 8 sur 11 mot clé explication chaux grasse obtenue avec du calcaire pur (chaux vive) chaux maigre obtenue avec des calcaires impurs chaux hydraulique fait prise à l’air et sous l’eau chaux vive chaux anhydre, très avive d’eau chaux éteinte avec la moitié de son poids d’eau, forme une page blanche ciment mélange approprié de calcaire et d’argile, liant hydraulique! composé de: clinker, laitier ou cendres et sulfate de sodium clinker mélange artificiel composé de chaux, silice et argile ciment à prise rapide dit prompt, début de prise 4 à 8 minutes ciment très lent début de prise après 6 heures fabrication clinker par voir humide (entièrement dans un four circulaire)! par voie sèche (partiellement dans un four circulaire)! 3 étapes: - extraction des matières premières! ! - préparation de ces matières premières! ! - cuisson de la pâte (voie humide) ou de la poudre (voie sèche)! ! ! - évaporation de l’eau! ! ! - préchauffage de la pâte! ! ! - décarbonatation et calcination! ! ! - clinkerisation (près de la flamme) ciment alumineux ciment réfractaire, très cher ciment blanc matières premières très pures ciment expansif mélange de 2 ciments se comportant comme un ciment expansif sans retrait ciment magnésien - plâtre poudre blanche provenant de la cuisson d’une roche sédimentaire, le gypse, cette poudre fait prise avec l’eau.! - le fer s’oxyde dans le plâtre ! - adhère mal au bois (le bois gonfle et dégonfle avec l’humidité)! - long à sécher (6 mois)! - le ciment n’adhère pas au plâtre! - ne supporte pas l’humidité! - craint la gelée! - fragile aux chocs eau de gachage le pourcentage correct d’eau de hachage varie de 60% à 80% du poids du plâtre gyproc plaque de platre recouvert d’une feuille de carton! - isolant thermique! - régulateur d’humidité! - assemblé sur une structure bois ou métal eurothan, callibel panneaux d’hauteur d’étage pour cloisons légères avec âme en matériaux divers ignifuge qui résiste au feu stucanet grille en aluminium avec carton intégré, à poser sur une poutre. dureté et solidité à l’usure excellente! peut être coulé en grande masse! joints libre de retrait limités à des surfaces de 20m2! bon isolant thermique et souplesse 9 sur 11 mot clé explication vermoulure galeries creusées par les insectes lamellé-collé épaisseur des planches 30mm max. largeur 20cm max. flache noeud barrette photo-oxydation responsable du grisaillement des bois exposés à la lumière solaire boxyte matériau présent dans les ciments réfractaires staff platre pour moulure béton squelette de gros granulats scellés au mortier béton plein masse de béton sans vide béton caverneux masse de béton contenant des vides compacité volume des pleins / volume apparent = compacité effet de paroi des vides apparaissent lors du décrottage: nids d’abeilles nids d’abeille trous dans le béton où le mortier n’a pas pu se rendre, lié à l’effet de paroi best aspect béton le meilleur aspect du béton frais est obtenu en granulométrie discontinue avec des granulats roulés. consistance se mesure à l’aide de la table de secousses et du cône d’Abrams 28 jours temps que mets le béton pour atteindre une dureté optimale retrait diminution de volume du béton après sa prise! - cause thermique (le refroidissement qui suit des activités chimiques affecte le béton durci qui subit une contraction dans toutes les directions)! - cause hygrothermique (lois de l’évaporation de l’eau) fillérisant rétendeur d’eau, rend les bétons plus gras, + facile à transporter joint de retrait permet d’éviter les fissures de retrait + join de dilatation fluage déformation différée du béton sous l’effet de charges de longues durées! le béton jeune: contraintes se reportant sur l’eau intersticielle qui disparait avec le temps => report sur la phase solide => déformation supplémentaire relaxation déformation différée du béton béton+feu 900°C les granulats calcaires se décomposent. Cette décomposition s’accompagne de formation de chaux vive qui provoque l’expansion et l’éclatement du béton. bémat marque de boisseau en béton vermiculite silicate du genre mica perlite lave volcanique retrait béton léger par rapport au retrait du béton classique, le retrait des bétons légers est supérieur frittage par mise à feu, la matière s’échauffe, se ramollit et s’expanse sous l’effet des gaz de combustion 10 sur 11 mot clé explication résistance mécanique la résistance d’un béton classique est inférieure à celle des granulats qui entrent dans la composition; le mortier est moins résistant que le granulat.! Par contre, dans un béton de granulats légers, ce sont ces derniers qui sont les éléments faibles du mélange; le mortier est généralement plus résistant que le granulat. texture cellulaire Création d’une multitude de petites bulles d’air ou de gaz qui viennent doter le béton, après durcissement, d’une texture dite « cellulaire » béton au gaz addition à la pâte de ciment ou au mortier gâché fluide, d’une matière génératrice de gaz, le plus souvent l’hydrogène, parfois l’oxygène. autoclave le traitement en autoclave est indispensable pour maitriser et limiter le retrait du béton cellulaire minéralisation du bois par imprégnation dans des solutions salines ou basiques résolvant simultanément les problèmes de la conservation et de l’ignifugation. Elle durcit en outre les éléments ainsi traités et les imperméabilise. Ce faisant, elle atténue leurs mouvements hygroscopiques. maturation du bois consiste en une dessiccation lente mais poussée des bétons de bois avant mise en service, stabilise le retrait dessiccation ignifugation béton semicaverneux Tout réduction notable de la consistance de la pâte ou du mortier ne peut que nuire à son adhérence au granulat lors de la mise en oeuvre et cette adhérence est un facteur essentiel de qualité béton caverneux Une assise en béton caverneux élimine les remontées d’eau par capillarité et maintient ainsi intact son pouvoir isolant ainsi que celui éventuel du revêtement luimême asbeste-ciment ciment armé de fibres d’asbeste (amiante ou chrysotile) Attention, les grains de sable ne sont pas remplacés!! - roche métamorphique! - résistance à la traction, élasticité hélicoptère appareil permettant de lisser le béton de finition de sol klinker pavé de béton, rien à voir avec le clinker présent dans le ciment plastifiant adjuvant agissant sur l’ouvrabilité défloculation ralentissement de la création de gel de tobermorite 11 sur 11