Modèle de concours de recrutement des ingénieurs d'État du 1er grade — Ministère de l'Équipement et du Transport — Génie civil — hydraulique — session du mai 2013 — Épreuve de spécialité

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CONCOUR DE RECRUTEMENT DES INGENIEURS
Option :génie civile spécialité Hydraulique
MAI 2013
Durée : 3heures
Documents non autorisés
Calculatrice autorisée
Réponse obligatoirement sur la feuille d’examen
Questions
Ciment
Classe de résistance
1( Sachant, que la nouvelle norme donne la classe de résistance de ciment à la valeur correspondant à la limite inférie
de sa résistance, et que la résistance réelle étant comprise entre cette valeur inférieure (classe) et une limite supérie
située à +20 MPa ; compléter alors le tableau suivant (0.25point)
Classe de ciment Resistance normale en MPa à 28jours
Limite inférieure Limite supérieure
? 32,5 ?
2 42,5 ?
? 52,5 2
Hydratation de ciment
2) L’hydratation de ciment est la fixation de l’eau chimiquement dans les nouveaux constituants hydratés. La quantité
d’eau de gâchage du ciment doit être supérieure à celle nécessaire à l’hydratation du ciment précitée ; expliquer
pourquoi (0.25point)
Prise de ciment
3) Début de prise (durcissement) est supérieure à 90minutes pour le ciment de clase 32,5 : vrai ou faux (O.25point)
4) Début de prise (durcissement) est supérieure à 60minutes pour le ciment de clase 52,5 : vrai ou faux(0.25point)
5) La prise de ciment est accompagnée automatiquement de dégagement de chaleur : vrai ou faux(0.25point)
Altérabilité
6) Le mortier et le béton peuvent être plus ou moins altérés ou même désagrégés par des divers agents agressifs. Citer
moins deux types d’eau agressive .(0.25 point)
7) Pour les travaux à la mer quel type de ciment recommander vous ? (0.25 point)
Granulats
8) Classer par ordre croissant selon leur diamètre les granulats suivants (0. 25point)
Sable -silt -argile - gravillons- cailloux- grave- ballaste
Granulométrie
9) Décrire l’essai granulométrique et tracer une courbe granulométrique théorique.(0.25point)
10) Dessiner deux courbes granulométriques l’une continue et la deuxième discontinue(O.25Spoint)
Vous pouvez choisir (pour répondre à ces deux questions ( le sable comme granulat( sable fin, moyen et grossier)
Forme des granulats
11) La forme d’un granulat est définit par :
Sa Longueur :L ; son Epaisseur ; E et sa Grosseur :G, qui correspond à la dimension de la maille carrée minimale au traver.
laquelle passe le granulat(élément).
Le coefficient d’Aplatissement A est par définition le pourcentage d’éléments tel que G/E est supérieur à 1,58. A est
déterminer par un double tamisage : vrai ou faux(0.25)
Propreté
La norme exige que le granulat doive être propre. L’essai de propreté consiste à prendre une quantité de matériaux non lave
on le dessèche et on le pèse soit ‏حاط‎ 2525g ; puis on le lave de manière à éliminer les impuretés et on arrête lorsque l’eau
devient claire, on dessèche à nouveau et on pèse et on trouve P2=2480g.
12) Calculer la masse des impuretés. (0.25 point)
13) Conclure pour ce matériau (O .25 point)
Propreté de sable
14) Définir l’essai dit « l’équivalent de sable (0.25 point)
15) Donner l’équivalant de sable minimal pour un sable de concassage destiné au béton de résistance inférieur à 30MF
(0.25 point)
Masse spécifique, masse volumique et densité
Une caisse de volume ‏جلا‎ m°_est pleine de gravier dont la masse nette est de 1520Kg : les grains constituants occupent un
volume réel V5= 0,600m" (volume matière solide) .

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16) Calculer le volume des vides entre les grains (0.25 point)
17) Calculer la masse volumique (O.25point)
18) Calculer la masse spécifique (025 point)
19) Donner sa densité apparente (0. 5 point)
20) Donner sa densité absolue (0. 5 point)
21) Donner la porosité de ce granulat (0. 5 point)
Béton
Définir les qualités suivantes du béton :
22) Ouvrabilité (0.5 point)
23) Résistance (0.5 point)
24) Donner un essai simple de chantier qui permet de qualifier l’ouvrabilité du béton (0.5 point)
25) Donner deux essais de mesures des résistances. (0.5 point)
26) Commenter l’influence du dosage en eau sur la résistance du béton (0.5 point)
Dosage minimale en ciment
Le dosage minimal en ciment est fixé à :
C> 550/D'° si environnement d’agressivité moyenne
C> 700/0!" si environnement agressive
D dimension maximal des granulats
27) Donner la variation du dosage minimal du ciment en Kg par mètre cube, lorsque le diamètre D du granulat varie de
16 à 50mm. (0.5 point)
28) Donner le dosage minimal du ciment en Kg par mètre cube, pour un granulats 16/31,5 mm. (0.5 point)
Etude de Béton
29) Définir l’essai d’étude du béton (0.5 point)
30) Définir l’essai de convenance (0.5 point)
31) L’essai d’écrasement d’éprouvettes de béton permet de déterminer : (0.5 point)
a. la résistance du béton à la traction ;
b. le retrait du béton ;
c. la résistance du béton à la compression ;
d. L’imperméabilité du béton.
32) Les aciers tors ont l’avantage par rapport aux aciers doux : (0.5 point)
a. d’augmenter la résistance à la compression du béton armé ;
b. d’améliorer l’adhérence béton - acier ;
c. d'assurer l’enrobage des aciers ;
32) affecter_les caractéristiques ou les essais suivant le tableau ci-après : (1 point)
Essais ou caractéristiques granulat Béton ou ciment
Chaleur d’hydratation
Réaction alcali-granultas
Granulométrie
Rapport E/C
Los Angeles
Matière organique
Resistance à 28 jours
33) citer trois essais au laboratoire (0.5 point)
34) Citer trois essais in situ (0.5 point)
35) Si le sol en place est meuble quel essais de préférence in situ recommandez vous (0.5 point)
36) Citer deux techniques de reconnaissances géophysiques (0.5 point)
37) Les reconnaissances ont montré que le sable en place présente une épaisseur importante , quel phénomène lié au
comportement de sable peut on risquer en cas de séisme (0.5 poiunt)
HYDRAULIQUE
38) Quels sont les deux types d’écoulement en hydrauliques (0.25point)
39) Quels sont les deux régimes d’écoulement (0.25point)
40) Les forces qui agissent sur un volume fini de fluide sont de deux types , les quelles(0.25point)
41) Le nombre d’Euler est le rapport entre les forces d’inerties et les forces de pressions:vrai ou faux (0.25point)
42) Le nombre de Reynolds est le rapport entre les forces d’inerties et les forces de viscosités : vrai ou faux (0.25point)
43) Définit le nombre de Froude (0.25point)
Houle

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ذا
La houle est produite par l’action du vent sur la surface de l’eau dans des conditions telle que l’agitation produite tend à
devenir une onde à deux dimension en donnant une houle régulière et cylindrique.
44) Définir par un schéma le profil type de la houle cylindrique en indiquant son amplitude (H/2), sa période(T), sa
longueur d’onde (L) et en précisant les unités de mesure de chaque paramètre.(0.5point)
45) Définir la cambrure u et donner la relation entre a, L et H (0.5point)
46) Définir la célérité C et donner la relation entre C, T et L (0.5point)
Les équations du mouvement de cette onde doivent satisfaire aux équations générales de l’hydrodynamiques pour un fluide
parfait.Les solutions analytiques de ce problème ont conduit aux résultats ci-après :
la période et la longueur d’onde sont reliées par larelation :
‏حا‎ gT7/2x en eau profonde et L= gT? .th (27d/L) en eau intermédiaire
27
Ces deux formule permet de déduire L dont la mesure et toujours délicate par rapport à T qui est plus facilement réalisable et
plus précise. Sachant que T=7s et d=15m
47) calculer ‏ما‎ En eau profonde et L en eau intermédiaire par itération (0.5point)
48) en se propageant du large vers la cote la houle subit des déformations définir et décrire au mois deux types de
déformations (0.5point)
49) définir la période de retour associée à la valeur H ‏من‎ d’une variable aléatoire H décennale (0.5point)
50) Dimensionnement des ouvrages de protection (1point)
La carapace d’une digue est l’élément extérieur qui subit directement les agressions de la houle. Pour cela, le calcul du poids
des éléments constituants la carapace doit être une étape très importante dans le dimensionnement des ouvrages de protection
contre la houle.
Dimensionnement de la carapace :Les données de base sont comme suit :
DONNEE PROFIL TYPE 1
Hd houle de dimensionnement 3.54
PMVEE +1.90
COTE AU PIED DE L'OUVRAGE -1.50
PERIODE DE LA HOULE Tp 12
DENSITE EAU DE MER 1.025
Composante HORIZONTAL H de la pente 2
a
Composante VERTICALE V de la pente « 1
COEF Kd 3.2
Calculer le poids des blocs de la carapace W de chaque profil ci-dessus , sachant que :
3
W= 7H
K, ‏ع‎ -1( cotg &
d 8
2
Où
W : poids des blocs, en tonnes résistant à une houle de hauteur H avec des dommages D.
7. : Le poids spécifique des blocs constitutifs de la carapace =2,60 t/m3.
Hd : Amplitude de la houle de projet (Houle de dimensionnement = HS=H 1/3).
© : Angle du talus de la carapace.
2 : Poids spécifique de l’eau salé =1.025t/m3.
Kd : Coefficient de stabilité caractérisant le comportement des blocs.
BONNE CHANCE