CANOË BETON

IUT d’Amiens
CANOË BETON
INTRODUCTION
Le projet canoë béton est une expérience très valorisante car elle permet à la fois de
mettre en avant nos compétences théoriques et pratiques. C’était l’occasion pour nous de
gérer un travail d’équipe et d’assumer des responsabilités.
Le canoë est un projet constitué de taches très variées telles que :
-la recherche de fonds pour la réalisation du canoë
-l’étude préliminaire
-la conception du canoë
-la course canoë
CONCEPTION GENERALE
Cette étape est très importante car elle démarre lors de l’étude préliminaire. Elle
consiste à faire des choix. Tout d’abord sur l’aspect du canoë, mais aussi sur le type de
coffrage.
1 - Choix de la forme
La forme a été choisie à partir des dimensions d’un canoë standard. D’une part, nous
pensions que celle-ci était la plus adaptée pour la course, car elle avait une forme profilée.
D’autre part, il était plus facile de prendre une forme simple pour le coffrage.
Par conséquent, le coffrage a les caractéristiques suivantes :
Longueur 4,06m
Largeur 60 et 70 cm
Hauteur 45 et 40 cm
Epaisseur d’environ 1cm
2 - Choix du coffrage
Au début nous avions porté notre choix sur
un coffrage de type moule contre-moule en
polystyrène extrudé (peu onéreux et facilement
découpable), ainsi ce coffrage nous aurait permis
d’obtenir une épaisseur homogène. Cependant, nous
avons préféré une solution plus rapide : utiliser le
moule pour couler le premier canoë et le contremoule pour le deuxième car la consistance de notre
béton nous le permettait.
Pour la conception du coffrage, nous
avons tout d’abord découpé chaque plaque de
polystyrène selon les plans que nous avions fait
sur AUTOCAD.
Les plaques ont ensuite été collées entre elles avec du scotch double face.
Une fois le moule assemblé, nous l’avons poncé à l’aide de brosses métalliques, afin d’obtenir
une forme plus profilée.
Un enduit de plâtre nous a permis d’obtenir un coffrage uniforme et solidifié.
Enfin un film plastique a été placé pour faciliter le décoffrage.
3 – Etude du matériau
Afin d’obtenir une épaisseur minimum pour le canoë, nous avons décidé, après de
nombreux essais, d’utiliser un micro béton. Pour limiter la fissuration brutale de celui-ci, nous
avons ajouter à cette composition des fibres de polypropylène (6mm). En effet, les différents
tests pratiqués nous ont permis de constater une cassure nette de l’éprouvette, contrairement à
celles qui contenaient des fibres.
La composition choisie est la suivante :
¤ 700 kg/m 3 de ciment
¤ 700 kg/m 3 de sable
¤ Rapport E/C = 0,28
¤ Fumée de silice = 40 kg/m 3
¤ Fibre = 2,1 kg/m 3
Nous avions effectué des essais avec un E/C = 0,30, cependant nous nous sommes
aperçus que les éprouvettes étaient beaucoup moins résistantes. Nous avons également du
ajouter du plastifiant afin d’augmenter la liquidité du matériau pour faciliter sa mise en
oeuvre.
Grâce à cette composition nous avons obtenu des résultats très satisfaisants tels que :
11,08 MPa en traction et 67,50 MPa en compression.
ETUDE MECANIQUE
1 – Les équipements
Afin de calculer les caissons de flottaison, nous avons cherché les efforts que
subiraient le canoë lors de sa mise à l’eau. Nous pourrions résumer celles-ci à l’aide de cette
modélisation :
longitudinalement
Poids personnes + équipements
Poussée d’Archimède
Transversalement , le modèle mécanique est celui d’une voûte donc le canoë ne craint rien.
Nous avons calculé les caissons à l’aide d’une simple équation :
Pgens + Pcanoë = Vcaisson * (ρcaisson + ρeau)
Vcaisson = (1130 + 1800)/10000
Vcaisson = 0,3 m3
En effet notre canoë doit être équipé de caissons de flottabilité, comme le stipule le
règlement.
Ces caissons serviront à remonter à la surface l’embarcation si elle venait à couler.
Pour cela, nous avons récupéré le coffrage et démonter les parties qui pouvaient nous être
utiles.
Dans l’objectif de caissons amovibles nous avons réalisé un système simple : des tiges
filetées fixées sur des plaques métalliques, elles-mêmes rendues solidaires sur le canoë à
l’aide de MAP.
2 – La flottabilité
On calcule la poussée d’Archimède pour déterminer la ligne de flottaison. On prend en
compte le poids propre du canoë et le poids de l’équipage. Ainsi l’eau réagit par la poussée
d’Archimède.
La réaction de l’eau se calcule à partir du volume d’eau déplacé. On calcule la hauteur
de la ligne de flottaison à partir de l’équation d’équilibre entre le chargement et la réaction de
l’eau.
Pcanoë + PPersonne maxi = Peau déplacée
Pcanoë = 1200 N
PPersonne maxi = 2000 N
Peau déplacée = Volume d’eau * Poids volumique de l’eau = (h – x) * Scanoë * 10 kN/m3
La ligne de flottaison se situe donc à 19cm du bord environ.
3 – Les risques
Dans nos calculs, pour la conception de cette embarcation, nous avons dû prendre en compte
les risques que pouvait subir celui-ci :
¤ le transport
¤ le décoffrage
¤ les manipulations de levage
¤ les chocs
CONCLUSION
Nos canoës c’est :
- Une masse de 116 kg pour « Les Naïades » et 113 kg pour « Captain Igloo »
- 0,06 m3 de béton
- 0,540 m3 de volume intérieur
- une épaisseur moyenne de 1 cm
- un béton résistant à 11 MPa de traction et 67 MPa de compression
- un poids volumique de 21,3 kN/m3
Mais le projet canoë béton a surtout été pour nous un moyen de nous sublimer au
travers de travaux pluridisciplinaires, nous permettant d’exploiter la totalité de nos
connaissances et nos capacités manuelles.
Enfin, si ce projet a pu aboutir, c’est aussi grâce à la cohésion de notre groupe de
travail et grâce à l’aide précieuse apportée par les deux techniciens de l’IUT, Olivier et
Benoît, par notre tuteur de projet Mr Granet (professeur de béton armé), et enfin grâce aux
subventions de notre sponsor VediorBis BTP.
Merci.