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Affiner la rechercheLe béton géopolymère : état de l’art, analyse théorique et pratique et applications en génie civil / Antoine VANCOILLE
Titre : Le béton géopolymère : état de l’art, analyse théorique et pratique et applications en génie civil Type de document : Travail de fin d'études Auteurs : Antoine VANCOILLE, Auteur ; Morgan LAITAT, ; Yves Gobert, Editeur : ECAM Année de publication : 2024 Langues : Français (fre) Mots-clés : Matériaux de construction Index. décimale : TFE - Construction Résumé : Les gaz à effet de serre sont la principale cause du dérèglement climatique, qu'il faut à tout prix limiter tant ses conséquences pourraient être dramatiques pour l'être humain et, de manière plus générale, pour notre planète. Le béton est responsable, à lui seul, d'environ 8 % de ces émissions, dont la grande majorité provient de la production de ciment : un liant nécessitant de grandes ressources énergétiques pour atteindre sa forme finale, puisque sa fabrication se fait en portant les matières premières à de très hautes températures, et cela en utilisant des combustibles fossiles. Pour pallier ces importantes émissions de gaz à effet de serre, de nombreux chercheurs se sont lancés dans la recherche de solutions dites « bas carbone ». Parmi elles, le béton géopolymère. Le terme géopolymère, introduit dans les années 70 par le Professeur Joseph Davidovits, fait référence à un matériau inorganique. Pour un béton éponyme, le liant est alors remplacé par un matériau géopolymère. Cette solution peut être caractérisée comme écologique pour deux raisons principales. Premièrement, les matières premières les plus fréquemment utilisées sont ce que l'on appelle des « déchets de l'industrie », tels que les cendres volantes et le laitier de haut fourneau. Deuxièmement, le processus de fabrication nécessite moins d'énergie puisque les matériaux sont activés à des températures basses (60-90 °C). Ce travail de fin d'études a pour but de répondre à une question bien précise : le béton géopolymère peut-il remplacer le béton de ciment dans le domaine du génie civil ? Pour ce faire, le travail a pour objectif de comparer les propriétés mécaniques du matériau telles que les résistances à la compression, à la traction, etc., mais aussi le comportement du béton dans des environnements agressifs, réguliers pour les ouvrages d'art. Par la suite, les aspects écologiques et économiques du matériau sont traités, avant d'étudier ses aspects plus pratiques dans le génie civil : méthodologies de dimensionnement et de mise en œuvre. L’étude de quelques cas pratiques permettra la synthèse critique des expérimentations déjà réalisées. Le béton géopolymère : état de l’art, analyse théorique et pratique et applications en génie civil [Travail de fin d'études] / Antoine VANCOILLE, Auteur ; Morgan LAITAT, ; Yves Gobert, . - ECAM, 2024.
Langues : Français (fre)
Mots-clés : Matériaux de construction Index. décimale : TFE - Construction Résumé : Les gaz à effet de serre sont la principale cause du dérèglement climatique, qu'il faut à tout prix limiter tant ses conséquences pourraient être dramatiques pour l'être humain et, de manière plus générale, pour notre planète. Le béton est responsable, à lui seul, d'environ 8 % de ces émissions, dont la grande majorité provient de la production de ciment : un liant nécessitant de grandes ressources énergétiques pour atteindre sa forme finale, puisque sa fabrication se fait en portant les matières premières à de très hautes températures, et cela en utilisant des combustibles fossiles. Pour pallier ces importantes émissions de gaz à effet de serre, de nombreux chercheurs se sont lancés dans la recherche de solutions dites « bas carbone ». Parmi elles, le béton géopolymère. Le terme géopolymère, introduit dans les années 70 par le Professeur Joseph Davidovits, fait référence à un matériau inorganique. Pour un béton éponyme, le liant est alors remplacé par un matériau géopolymère. Cette solution peut être caractérisée comme écologique pour deux raisons principales. Premièrement, les matières premières les plus fréquemment utilisées sont ce que l'on appelle des « déchets de l'industrie », tels que les cendres volantes et le laitier de haut fourneau. Deuxièmement, le processus de fabrication nécessite moins d'énergie puisque les matériaux sont activés à des températures basses (60-90 °C). Ce travail de fin d'études a pour but de répondre à une question bien précise : le béton géopolymère peut-il remplacer le béton de ciment dans le domaine du génie civil ? Pour ce faire, le travail a pour objectif de comparer les propriétés mécaniques du matériau telles que les résistances à la compression, à la traction, etc., mais aussi le comportement du béton dans des environnements agressifs, réguliers pour les ouvrages d'art. Par la suite, les aspects écologiques et économiques du matériau sont traités, avant d'étudier ses aspects plus pratiques dans le génie civil : méthodologies de dimensionnement et de mise en œuvre. L’étude de quelques cas pratiques permettra la synthèse critique des expérimentations déjà réalisées. Exemplaires
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Titre : La conception générative comme outil de conception pour le génie civil Type de document : Travail de fin d'études Auteurs : Mathieu SZIKORA, Auteur ; Morgan LAITAT, ; Yves Gobert, Editeur : ECAM Année de publication : 2023 Langues : Français (fre) Index. décimale : TFE - Construction Résumé : De nos jours, l’importance des enjeux climatiques n’est plus à démontrer. Le secteur de la construction est responsable d’une bonne partie de la consommation mondiale en matières premières. Le surdimensionnent d’éléments structurels par l’utilisation de méthodes de fabrication et de conception classiques n’aide pas dans cette démarche. Le secteur de la construction se développe moins vite que le secteur de l’industrie (mécanique). Le but de ce travail est de montrer qu’il est possible d’utiliser de nouvelles technologies de conception afin de réduire la quantité de matière nécessaire pour un élément structurel. L’utilisation de la conception générative permet à travers des logiciels de générer des formes les plus optimisées possible afin d’utiliser au mieux la matière. De plus elle permet de prendre une décision sur le choix de la solution qui répond au mieux aux objectifs à atteindre à partir de plusieurs paramètres complexes appliqués simultanément comme la forme, le coût, le matériau et la méthode de fabrication. L’intérêt de la conception générative est d’obtenir une multitude de solutions pour une problématique. Le logiciel utilisé principalement est Autodesk Fusion 360. Dans ce travail l’étude a été appliquée à une passerelle Ravel d’une portée de 25,6m et 4m de large permettant d’enjamber la rivière de la Mehaigne. Cette passerelle déjà étudiée dans le département infrastructure et génie civil du bureau d’étude SWECO correspond à un treillis métallique. Une comparaison du coût, de la quantité de matière et de l’énergie grise avec une approche de conception classique du projet a été réalisée pour évaluer la maturité de la conception générative. Associé à la méthode de fabrication additive telle que l’impression 3D, la conception générative permet d’obtenir des formes complexes et particulières se rapprochant de structures organiques. Malgré la dépendance d’autres technologies qui ne sont pas tout à fait prêtes aujourd’hui et/ou qui se démocratisent encore, la conception générative permet d’obtenir un modèle de départ qui par certaines modifications, pourrait être utilisé par des méthodes de calculs et fabrication classiques. Dans ce but un modèle aux éléments finis SCIA a été créé pour montrer qu’il est possible d’utiliser la conception générative comme source d’inspiration permettant ainsi de gagner du temps dans la conception de l’élément sans être dépendant de méthode de fabrication additive. Finalement, les limites de la fonctionnalité de conception générative de Fusion 360 sont évaluées. Les résultats montrent que la conception générative permet un gain de temps évident et d’obtenir des solutions innovantes qu’on n’aurait pu imaginer autrement, en intégrant plusieurs paramètres. La conception générative comme outil de conception pour le génie civil [Travail de fin d'études] / Mathieu SZIKORA, Auteur ; Morgan LAITAT, ; Yves Gobert, . - ECAM, 2023.
Langues : Français (fre)
Index. décimale : TFE - Construction Résumé : De nos jours, l’importance des enjeux climatiques n’est plus à démontrer. Le secteur de la construction est responsable d’une bonne partie de la consommation mondiale en matières premières. Le surdimensionnent d’éléments structurels par l’utilisation de méthodes de fabrication et de conception classiques n’aide pas dans cette démarche. Le secteur de la construction se développe moins vite que le secteur de l’industrie (mécanique). Le but de ce travail est de montrer qu’il est possible d’utiliser de nouvelles technologies de conception afin de réduire la quantité de matière nécessaire pour un élément structurel. L’utilisation de la conception générative permet à travers des logiciels de générer des formes les plus optimisées possible afin d’utiliser au mieux la matière. De plus elle permet de prendre une décision sur le choix de la solution qui répond au mieux aux objectifs à atteindre à partir de plusieurs paramètres complexes appliqués simultanément comme la forme, le coût, le matériau et la méthode de fabrication. L’intérêt de la conception générative est d’obtenir une multitude de solutions pour une problématique. Le logiciel utilisé principalement est Autodesk Fusion 360. Dans ce travail l’étude a été appliquée à une passerelle Ravel d’une portée de 25,6m et 4m de large permettant d’enjamber la rivière de la Mehaigne. Cette passerelle déjà étudiée dans le département infrastructure et génie civil du bureau d’étude SWECO correspond à un treillis métallique. Une comparaison du coût, de la quantité de matière et de l’énergie grise avec une approche de conception classique du projet a été réalisée pour évaluer la maturité de la conception générative. Associé à la méthode de fabrication additive telle que l’impression 3D, la conception générative permet d’obtenir des formes complexes et particulières se rapprochant de structures organiques. Malgré la dépendance d’autres technologies qui ne sont pas tout à fait prêtes aujourd’hui et/ou qui se démocratisent encore, la conception générative permet d’obtenir un modèle de départ qui par certaines modifications, pourrait être utilisé par des méthodes de calculs et fabrication classiques. Dans ce but un modèle aux éléments finis SCIA a été créé pour montrer qu’il est possible d’utiliser la conception générative comme source d’inspiration permettant ainsi de gagner du temps dans la conception de l’élément sans être dépendant de méthode de fabrication additive. Finalement, les limites de la fonctionnalité de conception générative de Fusion 360 sont évaluées. Les résultats montrent que la conception générative permet un gain de temps évident et d’obtenir des solutions innovantes qu’on n’aurait pu imaginer autrement, en intégrant plusieurs paramètres. Exemplaires
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Titre : Etat de l’art du Jet Grouting et analyse de retours d’expériences dans le but de construire un arbre décisionnel lié à cette méthode d’exécution Type de document : Travail de fin d'études Auteurs : Edouard BRUYNEEL, Auteur ; Morgan LAITAT, ; Wiliam Gilson, Editeur : ECAM Année de publication : 2023 Langues : Français (fre) Index. décimale : TFE - Construction Résumé : Le présent document constitue un travail de fin d’études réalisé dans le but de construire un outil décisionnel fondé sur des retours d’expériences liés à la technique d’injection de sol au ciment plus connue sous le nom de Jet Grouting. Dans cette démarche, les normes en vigueur ainsi que les directives de BuildWise ont été rassemblées dans la première partie du travail. L’état de l’art de la technique du Jet Grouting a ensuite été réalisé afin de décrire au mieux la méthode. Ce procédé d’exécution n’est aujourd'hui pas autant maîtrisé que d’autres méthodes plus classiques. Cela a encouragé une vaste recherche bibliographique et de nombreuses discussions avec des professionnels géotechniciens afin de puiser un maximum d’informations utiles. Dans un second temps, une consultation de différents entrepreneurs qui exécutent le Jet Grouting a été réalisée et a permis d’obtenir une vision concrète du point de vue des exécutants. En parallèle à cela, de multiples discussions avec différents ingénieurs de bureaux de stabilité ont été entretenues à ce sujet dans le but d’obtenir un avis sur l’aspect dimensionnement du Jet Grouting. Le point de vue des ingénieurs a permis d’avoir une idée de la complexité des calculs supposés garantir la stabilité et la performance des ouvrages conçus à l'aide des injections de ciment. Enfin, une analyse de différents problèmes survenus lors de l’exécution de cette technique a été établie. Il en est de même d’une comparaison entre ce qui était anticipé et ce qui a été exécuté. Ce travail a permis finalement de construire un outil permettant aux ingénieurs d’appuyer leur argumentation en faveur ou en défaveur du Jet Grouting lors de la phase de conception d’un projet pouvant nécessiter son utilisation. Etat de l’art du Jet Grouting et analyse de retours d’expériences dans le but de construire un arbre décisionnel lié à cette méthode d’exécution [Travail de fin d'études] / Edouard BRUYNEEL, Auteur ; Morgan LAITAT, ; Wiliam Gilson, . - ECAM, 2023.
Langues : Français (fre)
Index. décimale : TFE - Construction Résumé : Le présent document constitue un travail de fin d’études réalisé dans le but de construire un outil décisionnel fondé sur des retours d’expériences liés à la technique d’injection de sol au ciment plus connue sous le nom de Jet Grouting. Dans cette démarche, les normes en vigueur ainsi que les directives de BuildWise ont été rassemblées dans la première partie du travail. L’état de l’art de la technique du Jet Grouting a ensuite été réalisé afin de décrire au mieux la méthode. Ce procédé d’exécution n’est aujourd'hui pas autant maîtrisé que d’autres méthodes plus classiques. Cela a encouragé une vaste recherche bibliographique et de nombreuses discussions avec des professionnels géotechniciens afin de puiser un maximum d’informations utiles. Dans un second temps, une consultation de différents entrepreneurs qui exécutent le Jet Grouting a été réalisée et a permis d’obtenir une vision concrète du point de vue des exécutants. En parallèle à cela, de multiples discussions avec différents ingénieurs de bureaux de stabilité ont été entretenues à ce sujet dans le but d’obtenir un avis sur l’aspect dimensionnement du Jet Grouting. Le point de vue des ingénieurs a permis d’avoir une idée de la complexité des calculs supposés garantir la stabilité et la performance des ouvrages conçus à l'aide des injections de ciment. Enfin, une analyse de différents problèmes survenus lors de l’exécution de cette technique a été établie. Il en est de même d’une comparaison entre ce qui était anticipé et ce qui a été exécuté. Ce travail a permis finalement de construire un outil permettant aux ingénieurs d’appuyer leur argumentation en faveur ou en défaveur du Jet Grouting lors de la phase de conception d’un projet pouvant nécessiter son utilisation. Exemplaires
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Titre : Méthode de congélation de sol : Etat de l’art, applications et analyses environnementales et économiques dans un projet bruxellois Type de document : Travail de fin d'études Auteurs : Dounia JAMI, Auteur ; Morgan LAITAT, ; Luigi VULLO, Editeur : ECAM Année de publication : 2024 Langues : Français (fre) Mots-clés : Génie civil Index. décimale : TFE - Construction Résumé : De nos jours, l'industrie de la construction est confrontée à des défis majeurs en matière d'impact environnemental, notamment dans le domaine de la géotechnique. Les méthodes d'amélioration du sol, indispensables à de nombreux projets de construction, posent des questions cruciales quant à leur empreinte carbone, leur utilisation de ressources non renouvelables et leurs impacts sur les écosystèmes locaux. Face à cette réalité, les réglementations environnementales se durcissent, poussant les acteurs de l'industrie à repenser leurs pratiques et à privilégier des solutions durables. Dans ce contexte, des entreprises comme SWECO se positionnent comme des leaders engagés dans la lutte contre le changement climatique, mettant en avant des valeurs fortes de durabilité. Leur engagement se traduit par des actions concrètes visant à réduire l'empreinte carbone et à promouvoir des pratiques respectueuses de l'environnement, répondant ainsi à une demande croissante de la part des clients et des maîtres d'ouvrage. En tant que bureau d'études socialement responsables, SWECO s'efforce de fournir des solutions qui conjuguent efficacité économique et préservation de l'environnement. Cependant, aujourd'hui, il existe peu de réflexions et de pistes d'amélioration pour réduire l'empreinte carbone associée à la technique de congélation de sol. C'est pourquoi ce travail de fin d'étude vise donc à répondre à cette problématique en développant un nouveau plan d'action permettant une réflexion approfondie axée sur les aspects environnementaux. En effet, l'objectif de cette étude est de comprendre le processus de congélation du sol, en analysant son fonctionnement et en proposant une nouvelle approche pour évaluer son impact environnemental et économique à travers un bilan carbone. Cette étude vise à comparer notre approche avec celle déjà étudiée par la société, afin d'identifier les points forts et faibles, et d'optimiser cette technique pour de futures applications. Méthode de congélation de sol : Etat de l’art, applications et analyses environnementales et économiques dans un projet bruxellois [Travail de fin d'études] / Dounia JAMI, Auteur ; Morgan LAITAT, ; Luigi VULLO, . - ECAM, 2024.
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Mots-clés : Génie civil Index. décimale : TFE - Construction Résumé : De nos jours, l'industrie de la construction est confrontée à des défis majeurs en matière d'impact environnemental, notamment dans le domaine de la géotechnique. Les méthodes d'amélioration du sol, indispensables à de nombreux projets de construction, posent des questions cruciales quant à leur empreinte carbone, leur utilisation de ressources non renouvelables et leurs impacts sur les écosystèmes locaux. Face à cette réalité, les réglementations environnementales se durcissent, poussant les acteurs de l'industrie à repenser leurs pratiques et à privilégier des solutions durables. Dans ce contexte, des entreprises comme SWECO se positionnent comme des leaders engagés dans la lutte contre le changement climatique, mettant en avant des valeurs fortes de durabilité. Leur engagement se traduit par des actions concrètes visant à réduire l'empreinte carbone et à promouvoir des pratiques respectueuses de l'environnement, répondant ainsi à une demande croissante de la part des clients et des maîtres d'ouvrage. En tant que bureau d'études socialement responsables, SWECO s'efforce de fournir des solutions qui conjuguent efficacité économique et préservation de l'environnement. Cependant, aujourd'hui, il existe peu de réflexions et de pistes d'amélioration pour réduire l'empreinte carbone associée à la technique de congélation de sol. C'est pourquoi ce travail de fin d'étude vise donc à répondre à cette problématique en développant un nouveau plan d'action permettant une réflexion approfondie axée sur les aspects environnementaux. En effet, l'objectif de cette étude est de comprendre le processus de congélation du sol, en analysant son fonctionnement et en proposant une nouvelle approche pour évaluer son impact environnemental et économique à travers un bilan carbone. Cette étude vise à comparer notre approche avec celle déjà étudiée par la société, afin d'identifier les points forts et faibles, et d'optimiser cette technique pour de futures applications. Exemplaires
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