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Matriaux de Construction 1
Matriaux de Construction
Prof. Karen Scrivener
Laboratoire de Matriaux de ConstructionSection des Matriaux
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Matriaux de Construction 1
Professeure Karen SCRIVENER
Anglaise Diplme - Science des Matriaux
Thse - microstructure du ciment
Enseignante - chercheuse, Imperial College, Londres
1995 Lafarge, Lab. Central de Recherche
plus grand groupe des Matriaux de Construction
Mars 2001 EPFL
MXG 233 tel 35843
Dr Amor GUIDOUM MXG 236 tel 32824
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4 Modules
SEMESTRE D'HIVER, 14-17h Vendredi
1. Btons, 12 semaines (4 semaines TP ou visite
usine)
2. Classes de Matriaux, 2 semaines
SEMESTRE D'ETE, (horaire pas encore dfini)
3. Mtaux, 8-10, Scrivener
4. Autres Matriaux, 10-12, Guidoum
3 semaines TP
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Support
Slides Powerpoint sur site web
http://simx.epfl.ch/lmc/scrivener/index.html
userid : Construct
Passwd : LMC*32843
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Objectifs du cours
Comprendre la fonction des matriaux dans la
construction;
comprendre les proprits et sollicitations qui
orientent le choix des matriaux de construction; comprendre les bases de la chimie, de la
physique et de la microstructure qui sont
responsables de leur comportement;
sensibilisation aux questions environnementales.
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Perspectives historiquesse loger/abriter - un des besoins fondamentaux des tres humains
Il y a 500 000 ans
Il y a 1 000 ans
Il y a
500
ans
~10
ans
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0
Mortier pour
les joints debriques en
bitume
5000
Aggregats et
Fibres pour
renforcement
Encadrements
des portes etpoutres en
bois
4000
Objets en
verre
3000
TC
8000 av.JCBrique
en boueet argile
20C
6000Obj. En
cramiquebriques en
terre cuite
400-
800C
Murs en briques
couverts d'un
enduit de gypse
140C
Mortier de
chaux etchaux
hydraulique
1000
800
1000C
Bton base de
chaux hydrauliqueet roche
pouzzolanique
100
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Les passerelles
une fonction, plusieurs matriaux
From
Engineering Materials 1:
An Introduction to their properties and
applications
M.F. Asby and D.R.H. Jones
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Le bois, reconstruction 1904
original 1749
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13/26Matriaux de Construction 1
La pierre naturelle, 1640
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14/26Matriaux de Construction 1
La fonte,1823
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16/26Matriaux de Construction 1
Le bton renforc et acier, 1960
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17/26Matriaux de Construction 1
Cot / consommation des matriaux
Source: INTRODUCTION LA SCIENCE DES MATRIAUX, Mercier, Zambelli, Kurz
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Utilisation des matriaux
Choix du matriau le plus adapt aux applications envisages.
Les critres de choix des matriaux doivent tenir compte desfacteurs suivants :
fonctions principales de la construction :
modes de mise en charge, des tempratures et des conditionsgnrales dutilisation.
comportements intrinsques du matriau : rsistance la
rupture, lusure, la corrosion, conductibilit, etc.;
prix de revient des diverses solutions possibles.
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Fonctions Mat. de Construct.(2)
Echanges avec l 'extrieur:
viter la pntration de pluie, de neige, de vent
tanchit (watertight)
ventilation contrle
thermique
isolation thermique
phonique
optique
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Fonctions Mat. de Construct.
Mcanique:
stabilit pour ne pas seffondrer
rigidit (stiffness)
rsistance la compression (compressive strength)
rsistance la tension (tensile strength)
durabilit
fluage (creep)
relaxation (relaxation)
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Considrations environnementales
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Gnralits
Les matriaux de construction en gnral (
lexception de quelques mtaux) ne sont:
ni toxiques
ni particulirement polluants
MAIS
Etant donn les normes volumes util iss, il fautconsidrer leur impact sur lenvironnement et
dans un contexte de dveloppement durable
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Considrations
Disponibilit des matires 1res
Extraction des matires 1res
Energie uti lise pour la fabrication
Considrations de la sant et de la scurit
Recyclabilit
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COMPARATIVE ENERGY COSTS OF MATERIALS :
(M J per tonne)
CONCRETE 600 800
WOOD
Cut wood
Multilayer board
~500
~4000
GLASS 15700
STEEL
(from scrap)
21000
11000
ALUMINIUM(recycled)
16400018000
PLASTICS
HDPE 81000
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Concrete a low energy material
Energy of producing 1m ofcolumn to support 1000 tonnes
Energy of producing 1m ofpipe