Un peu de chimie... Le béton

Cette semaine, notre équipe a avancé dans les recherches. Grâce à un article de magazine, nous en connaissons maintenant beaucoup plus sur les matériaux utilisés dans la construction des gratte-ciel. Le béton représente un matériau très important pour de telles constructions. C'est pourquoi il est pertinent de comprendre la chimie du béton.

D'abord, le béton est un mélange de ciment, d'eau et de granulats. La différence entre deux bétons est le rapport entre le volume d'eau et le volume de ciment dans 1 mètre cube de béton. Plus il y a de ciment, plus le béton est résistant. Plus il y a d'eau, plus le béton est fluide. Il est donc nécessaire de trouver une façon d'améliorer la résistance du béton tout en lui permettant de s'écouler rapidement. 


En 1960, une solution a été trouvée grâce à la chimie organique. Il s'agit de la mise au point de superplastifiants, des polymères à base de mélanine ou de naphtalène sulfonate. Ces molécules permettent de diminuer la quantité d'eau nécessaire, mais de conserver la fluidité des bétons. On assiste à la naissance des bétons à haute résistance. 


En 1980, de nouveaux superplastifiants sont élaborés. Le béton est encore plus fluide et il devient très utile pour construire des bâtiments hauts. Les molécules sont maintenant à base de phosphonates, de méthacrylatates ou de carboxilates. On dit de ces nouveaux bétons qu'ils sont autoplaçants puisqu'ils se mettent en place dans les coffrages (nul besoin d'une aide mécanique pour prendre le volume minimal). Il est à noter que de tels autoplaçants ont été utilisés lors de la construction du Burj Khalifa, à Dubai.

La plus haute tour du monde: Burj Khalifa
http://www.enmodeluxe.com/tag/burj-khalifa/

Le X-Seed 4000

Une découverte des dernières semaines est sans aucun doute le projet futuriste du X-Seed 4000. Cette construction serait en forme de pyramide et aurait 4000 mètres de hauteur. Avec ses 800 étages, le X-Seed 4000 constituerait une sorte de ville sur l'eau, et ce, à Tokyo. Ce projet d'envergure est loin d'être amorcé, mais il semble intéressant de se pencher sur la façon dont les ingénieurs veulent concevoir une telle tour.

http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/technologie-1/d/projet-fou-un-million-dhabitants-dans-une-tour-de-4-km-de-hauteur_12726-1/

Pour plus de renseignements sur la construction du X-Seed 4000, voici un site intéressant:
http://dsc.discovery.com/convergence/engineering/pyramidcity/interactive/interactive.html

Découverte du «Tuned mass damper»

Bonjour à tous!

Cette semaine, notre équipe a été en mesure de se diviser les champs de recherche. Cela permettra d'avoir plus d'informations précises pour commencer la rédaction de notre travail.

Une nouvelle source a d'ailleurs été découverte cette semaine. Il s'agit de Netflix, un site sur lequel il est possible de visionner des vidéos pertinents pour notre travail.

Finalement, notre découverte de la semaine a été le «Tuned mass damper». Cet élément fera certainement partie de notre travail. En bref, un Tuned mass damper est un dispositif qui permet la réduction des oscillations provoquées entre autres par le vent et les séismes. Il s'agit d'un oscillateur accordé et amorti, qui se retrouve habituellement au sommet de la structure, dans notre cas, au sommet du gratte-ciel. Idéalement, le Tuned mass damper oscille à la même fréquence de résonance des oscillations de la structure, mais dans le sens contraire. Il agit donc en contre poids afin de stabiliser l'édifice. La tour Taipei 101, à Taiwan, est un excellent exemple de structure contenant un Tuned mass damper. En fait, cette tour possède un des plus gros Tuned mass damper au monde. Le voici illustré ci-dessous.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Taipei_101_Tuned_Mass_Damper.png?uselang=fr

Un début

Aujourd'hui, nous, Pascale, Alexia, Frédéric et Audrey, avons décidé notre sujet pour l'activité d'intégration en physique de l'hiver 2011. Il s'agit de la physique des bâtiments, plus précisément ce qui concerne la hauteur remarquable des gratte-ciel. Ce sujet touchera évidemment la physique, mais aussi la chimie concernant les matériaux.
Avec notre sujet choisi et nos rôles établis, il a été possible de débuter nos recherches. Le visionnement de quelques vidéos ainsi que la consultation de différents sites Internet nous a permis de découvrir des éléments de base dans le but d'élaborer un plan de travail provisoire.