Contribution à l’étude de l’effet de la remontée des eaux de la nappe phréatique de Ouargla sur le béton à base de matériaux locaux

Abstract

نلاحظ الكثير من الأضرار على المنشآت الخرسانية المغمورة تحت الأرض جراء تلامسها مع المياه الجوفية الصاعدة للطبقة المائية الحرة في منطقة ورقلة، ومما زاد الأمر سوء نوعية الخرسانة المنجزة ونوعية الأنابيب المستعملة، إذ غالبا ما تكون غير قادرة على الصمود تحت تأثير العوامل الكيميائية العدوانية وهذا ما يؤثر على ديمومتها، ونعني بمصطلح الديمومة هنا، قدرة العنصر أثناء الخدمة على مقاومة مختلف العوامل المناخية أو غيرها ) التغيرات في درجة الحرارة و الرطوبة ، تأثير مختلف الغازات في الهواء و الأملاح الذائبة في الماء ... الخ(. كما أن استخدام المواد المحلية مثل رمل الكثبان المسحوق كمضاف للاسمنت يعد بديلا يجب تجربته على أرض الواقع. الهدف من هذا البحث هو دراسة ديمومة الخرسانة في منطقة ورقلة تحت تأثير العوامل العدوانية الناجمة من تصاعد المياه الجوفية و محاولة تحسين نوعيتها من خلال إضافة رمل الكثبان المسحوق كمادة محلية بديلة. للقيام بذلك ، نضع عينات من الخرسانة من أجل دراسة ديمومتها في وسط حقيقي و مقارنة النتائج المتحصل عليها بنتائج عينات )شواهد( في وسط معياري. كما أجريت على عينات أخرى تجارب داخل المخبر لمعاينة الأثر تأخر وتكرر الغمر في المياه الجوفية لمحاكات العناصر الخرسانية مسبقة الصنع و أثر تغير مستوى الطبقة المائية الحرة عليها. ووفقا لهذه الدراسة، تبين أن الخرسانة تمتاز بديمومة ضعيفة إذا كانت مصنوعة من الاسمنت المركب CPJ (CEM II/A-M) في حين أظهرت الخرسانة من الاسمنت المقاوم للكبريتات نتائج أفضل، استعمال رمل الكثبان المسحوق يمثل بديلا جيدا لتحسين نوعية الخرسانة تحت تأثير صعود المياه الجوفية. تأخير الغمر للعناصر الخرسانية من الاسمنت المقاوم للكبريتات CRS (CEM I/A-D) لم تبدي أي عامل مقاومة إضافي. في حين، تكرار الغمر كان له أثرا سلبيا خاصة كلما كان التواتر كبيرا.

La remontée des eaux de la nappe phréatique de Ouargla cause plusieurs dégradations qui ont été constatées sur les parties enterrées des structures en béton réalisées dans cette région telles que les fondations, les longrines et les réseaux d’assainissements ( conduites et regards), à cause de la qualité du béton produit et le type des conduites utilisées, qui n’arrivent pas à résister aux agents chimiques agressifs du milieu où sont-ils implantés; ce qui touche directement à leur durabilité, terme qui signifie le pouvoir de l’élément en service de résister aux actions communes des facteurs atmosphériques et autres (variation de température et d’humidité, l’action des différentes gaz contenus dans l’air et des sels solubles dans l’eau...etc.). En outre, l’utilisation des matériaux locaux comme le sable de dune broyé, en substitution au ciment ordinaire, constitue une alternative qui reste à prouver sur le terrain. L’objectif de cette recherche est d’étudier la durabilité des bétons dans la région de Ouargla sous l’effet de la remontée des eaux de la nappe phréatique qui permit l’attaque des agents agressifs qui y sont dissouts et l’incorporation de sable de dune broyé entant que matériau local afin d’améliorer la qualité du béton produit. Pour ce faire, des éprouvettes en béton ont fait l’objet d’essais de durabilité dans le milieu réel et dont les résultats ont été comparés à ceux des éprouvettes témoins, d’autres ont été laissées au laboratoire pour simuler, d’une part, l’effet cyclique du phénomène de la remontée des eaux de la nappe et l’effet du retard de l’exposition au milieu agressif d’autre part. D’après l’étude, nous concluons que le béton est de faible durabilité dans le milieu agressif de la nappe phréatique de Ouargla s’il est à base de ciment portland composé CPJ (CEM II/A-M), le ciment résistant aux sulfates CRS (CEM I/A-D) montre des résultats meilleurs, l’utilisation du sable de dune finement broyé présente une bonne alternative afin d’améliorer la qualité du béton sous l’effet de la remontée des eaux de la dite nappe. Le retard de l’exposition du béton en CRS (CEM I/A-D) au milieu agressif ne présente aucun effet défensif alors que l’immersion cyclique dans les eaux de la nappe de Ouargla a montré un effet dégradant notamment avec l’augmentation de la fréquence du cycle.

Rising water level of underground water table in the region of Ouargla city causes more damage which was observed on concrete of underground parts of structures implanted in this area as building foundations and the remediation network (pipes and manholes), because of the quality of the concrete produced and the kind of pipe used, which are unable to withstand aggressive chemical agent’s environments where are located which directly affects their sustainability. Sustainability means the power of the element in service withstand joint action of air and other factors (Changes in temperature and humidity, the action of the various gases in the air and water soluble salts…etc.). In addition, the use of crashed dune sand as an added element in cement replacing cement commonly used can be an alternative that remains to be proven in the field. The objective of this research is to study the sustainability of concrete in the region Ouargla as a result of rising water level phenomena which allow aggressive agents to attack concrete and the use of crashed dune sand as local material to improve quality of concrete casted in this region. To do this study some tests specimens go to the durability test object in the real environment and the result will be compeering to the references specimens. Somme orders are kept in laboratory to simulate cyclic phenomena of tablecloth water rising. According to the study, we conclude that the concrete is of low durability in the aggressive environment of Ouargla water table if it is based on (CEM II/ A-M) cement. However, (CEM I /A-D) shows better results. The use of sand dune finely ground presents a good alternative to improve the quality of the concrete under the effect of underground water table. The exposure delay of concrete with (CEM I /A-D) in to the aggressive medium has no defensive effect, whereas the cyclic immersion in the waters of the Ouargla aquifer has shown a degrading effect in particular with the increase of the cycle frequency.