beton durci

Cours de matériaux de construction, Pr. K. LAHLOU

LE BETON DURCI

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RESISTANCE EN COMPRESSION

20)(

)(KN

MPaN

SNfc ==

N


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RESISTANCE EN COMPRESION

Effet du frettage


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RESISTANCE EN COMPRESION Effets de la forme et des dimensions de l’éprouvette

D = 16 → 100% D = 11 → 110% D = 25 → 95%

a = 15 → 100% a = 10 → 110% a = 20 → 95%

fc cube 15 = 1,17 à 1,23 fc cylindre 16


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Essai de compression: Courbe contrainte-déformation


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Essai de compression: Courbe contrainte-déformation

E0

σcu

σ

ε0 εcu ε

)2

1(2:000

0 εε

εε

σσ

εε −=<<cu

pour

0

00 15,01:

εεεε

σσ

εεε−

−−=<<

cucucupour

00 2

εσ cuE =⇒


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Essai de compression: Aspect microstructural


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Essais de traction:

Directe Par fendage (Brésilien)

Par flexion

Fendage : D et L étant le diamètre et la longueur du cylindre

Flexion : formule empirique proposée par le BAEL et BPEL: (en MPa)

cjtj ff 06,06,0 +=

2

8,1aPft =

LDPft π

=2


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NM 10.1.008 :

Classes de béton B1: σ'n28 = 30 MPa et σn28 = 2,4 MPa B2: σ'n28 = 27 MPa et σn28 = 2,2 MPa B3: σ'n28 = 23 MPa et σn28 = non défini B4: σ'n28 = 18 MPa et σn28 = non défini B5, B4E et B5E


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PROJET DE NORME MAROCAINE NM 10.1.008

Classes de résistance à la compression pour les bétons de masse volumique normale et les bétons lourds

Classe de résistance à la compression

Résistance caractéristique minimale sur cylindres

f ck-cyl en N/mm2 (MPA) Résistance caractéristique

minimale sur cubes

f ck-cube en N/mm2 (MPA) C8/10 8 10 C12/15 12 15 C16/20 16 20 C20/25 20 25 C25/30 25 30 C30/37 30 37 C35/45 35 45

…… …… ……

C100/115 100 115


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10

σ

béton

E0

σcu

2 3,5 ε ( ‰ ) 0,6

0,1 2

acier

10

fy


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Influence de l'âge sur le durcissement béton

Le BAEL propose pour j < 28 jours les formules empiriques approchées suivantes:

2883,076,4 ccj fj

jf+

=

2895,040,1 ccj fj

jf+

=

pour fc28 < 40 MPa

pour fc28 > 40 MPa


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Influence de E/C sur le durcissement béton


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Influence de E/C sur le comportement mécanique du béton


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Influence des conditions de cure la température :

formule empirique suivante de Nurse Saul (ciments CPA et pour 5°C < T° < 40°C) :

J( 10 + t ) = f = facteur de maturité Par exemple, si on a une résistance suffisante à 10 jours pour 20°C on aura: pour 10°C, J = 10 (10+20)/(10+10) = 15 jours environ pour 30°C, J = 10 (10+20)/(10+30) = 7 jours environ


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15

Influence des conditions de cure

L’humidité :


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Influence de la vitesse de chargement

σ

ε

Choc

Statique conv : 0,5 ± 0,2 MPa/s

Fluage

V ö


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Définition de la résistance caractéristique

skmfck ×−= 1

nm

m i∑=

)1()( 2

−

−=∑

nmm

s i

k1 = f (p,α,n)


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Définition de la résistance nominale La norme marocaine pour les bétons usuels se fixe une variance V = 17,5% (voir tableau suivant), et définit la résistance nominale du béton correspondant à l'ordre du risque de 20% par :

σ'n = 0,86 m

Avec ∀ mi , mi > 0,8 σ'n et mi > σ'n - 5 MPa

%100msV =


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Béton fabriqué au

Valeurs de V

Excellentes Bonnes Mauvaises

laboratoire ≤ 8% ≤ 12% > 15%

centrale ≤ 10% ≤ 15% > 20%

chantier ≤ 15% ≤ 20% > 25%

On considère que les résultats sont :

%100msV =


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Le confinement (appelé aussi frettage) du béton entraîne une augmentation de sa résistance et de sa ductilité.

fcc = fc + 4 σ3

fcc étant la résistance en compression du béton confiné (fretté) par la contrainte latérale σ3 .


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Utilité du frettage


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Utilité du frettage sous l’effet des séismes


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Utilité du frettage


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Causés par des agents: climatiques, fonctionnelles ou accidentelles

⇒ fissures !!

Gradient thermique dans les éléments en béton

α l2

•  6. 10-6 °C-1 calcaires

•  13. 10-6 °C-1 siliceux

Ø  prise en compte dans les calculs Ø  dispositions constructives particulières (joints de dilatation,...)


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Méthodes d'essai non destructives

•  évaluer la résistance du béton in situ et suivre son évolution dans le temps

•  déceler les manques d'homogénéité dans les volumes du béton

•  comparer les résistances in-situ d'éléments structuraux

•  déterminer le degré de détérioration

Exemples:

ü  Essais au scléromètre

ü  Essais aux ultrasons (auscultation dynamique)

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