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1

Les essais de fluage sur bétonLeur utilisation

Exemples d’application

Jean-Luc CLEMENTAdjoint au directeur scientifique

2

Sommaire

1. Comportement différé des bétons– C’est quoi ?– Évolution du comportement des bétons avec le temps

• Résistance, Module d’élasticité• Retrait• Fluage

2. Les mesures– Comment mesure-t-on ?

• Résistance, Module d’élasticité• Retrait• Fluage

3

Sommaire

3. Exemples– Pourquoi faire ?– Ouvrages neufs

• Pont de Rion-Antirion (Grèce)• Pont de Vila Pouca (Portugal)• Bâtiment de grande hauteur (Singapour)• Pont d’Abra (Corse)• …

– Ouvrages plus « anciens »• « Grand pont » dans la Région Aquitaine• …

4

1. Comportement différé des bétons

1.1. C’est quoi ?Béton = ciment + sables + granulats + eau + adjuvants + fines (CV, FS…)Réaction d’hydratation : réaction exothermique

Les caractéristiques mécaniques (et rhéologiques) du béton dépendent de sa composition

• Résistances (à la compression, à la traction)• Température d’échauffement• Module d’élasticité (« raideur »)• Densité, maniabilité…• Comportement différé : retrait et fluage

0

10

20

30

40

50

60

70

0 5 10 15 20 25 30

âge du béton [jours]

rési

stan

ce m

oyen

ne fc

j [M

Pa]

fcj

modèlefc(t) =

t________2,14 t + 0,93

5


1.1. Exemple

0

10

20

30

40

50

60

70

0 5 10 15 20 25 30


rési

stan

ce m

oyen

ne fc

j [M

Pa]

fcj

modèlefc(t) =

t________2,14 t + 0,93

0

5

10

15

20

25

30

35

0 5 10 15 20 25 30


mod

ule

d'él

astic

ité [M

Pa]

Module

Série2

Résistance à la compression(pour UN béton donné)

Module d’élasticité

+ 100% entre 3 et 28j

+ 20% entre 3 et 28j

f(temps)

6


1.2. RetraitsRetraits : sans chargement extérieur

com

posa

n ts

AVANT hydratation

PENDANT l’hydratation

• diminution de volume

• fonction du temps (Comportement différé)

• retrait endogène : pas d’échange d’humidité avec l’extérieur

• retrait de dessiccation : échange d’humidité avec l’extérieur

7


1.2. Retraits

Retrait total = retrait endogène (t) + retrait de dessiccation (t, HR, rm)

RT = RE + RD

retrait endogène

-450

-400

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

00 20 40 60 80 100 120 140 160 180

âge du béton [jour]

défo

rmat

ion

de re

trai

t [µm

/m]

Série1

Série2

retrait de dessiccation (50% HR +/- 5)

-450

-400

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

00 20 40 60 80 100 120 140 160 180


défo

rmat

iopn

de

retr

ait [

µm/m

]

Série1

Série2

Variation de HR %

8


1.3. Fluagessous chargement extérieur constant


• fonction du temps (Comportement différé)

• fluage propre : pas d’échange d’humidité avec l’extérieur

• fluage de dessiccation : échange d’humidité avec l’extérieur

σ constante

9


1.3. Fluages


• f(temps)

• f(âge au chargement)

• f(contrainte)

• f(HR) pour FD

• f(rm) pour FD

Fluage propre - 7 jours - 11 MPa

-450

-400

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

00 50 100 150 200 250


défo

rmat

ion

de fl

uage

pro

pre

[µm

/m]

chargement 7 joursmodèle

Fluage total = fluage propre (σ, t) + fluage de dessiccation (σ, t, HR, rm)

FT = FP + FD

10

2. Les mesures

2.1. Résistances, module d’élasticité

En laboratoire

•Éprouvette 16 x 32

(diamètre 16 cm ; hauteur 32 cm)

• Presse à béton

• Extensomètre à béton

A partir d’éprouvettes de labo

A partir d’éprouvettes réalisées sur site

(ou à partir de carottes)Objectifs :Objectifs : contrôle de la résistance à la compression (étude, convenance, chantier)

et évolution fcj(temps), Ei(temps) (ftj) / Modèles réglementaires

ou identifiés

Young modulus test

0

5

10

15

20

25

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7Longitudinal strain [mm/m]

Stress[MPa]

11

2. Les mesures

2.2. Retraits En laboratoire (20°C +/- 1 ; 50% HR +/- 5)

• Éprouvette 16 x 100


• Extensomètre spécial – mesures mini 6 mois

• RE : emballage Alu

• RD : pas de protection (mesure RE+RD)

A partir d’éprouvettes coulées en labo

ou à partir d’éprouvettes coulées sur site

(ou à partir de carottes)

Objectifs :Objectifs : RE(temps), RD(temps) / Modèles réglementaires

ou identifiés

12

2. Les mesures

2.3. Fluage En laboratoire (20°C +/- 1 ; 50% HR +/- 5)

• Éprouvette 16 x 100


• Bâti de chargement (contrainte σ)• Extensomètre spécial, mesures mini 6 mois

• FP : emballage Alu (mesure εe + RE + FP)

• FD : pas de protection (mesure εe+RE+FP+RD+FD)

A partir d’éprouvettes coulées en labo

ou à partir d’éprouvettes coulées sur site

(ou à partir de carottes)

Objectifs :Objectifs : FP(temps), FD(temps) / Modèles réglementaires

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2. Les mesures2.4. Mesures / Modèles

BE : béton théorique ex . C40/50 on sait tout calculer !

• modèle fc (temps)

• modèle Ei (temps)

• déformation maximale de retrait et coefficient de fluage global (BAEL, EC2)

• ou modèles réglementaires de retrait(s) et de fluage(s) (EC2, EC2-Ponts, BPEL extension BHP)

Besoins :

• contrôle de la validité de l’emploi de ces modèles pour le béton effectivement réalisé

modèle / essais environ +/- 30% d’écart

• identification des lois de ces modèles à partir des mesures expérimentales

• puis application au re-calcul d’ouvrage et extrapolation (PCP, ST1…)

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3. Exemples3.1. Avant ou en // à la construction3.1.1 Cas du Pont de Rion-Antirion (Gefyra Kinopraxia)

Bétons des piles et du tablierMélange de ciments (CEM I + III)– matériaux locaux – Fluage et retrait essentielMatériaux en France, coulage et essais LCPC, mesures fc, E, R et F 6 mois, identification

lois EC2-Ponts (ou BPEL AFREM), données pour le BE (Vinci)A permis la justification du choix des formulation (contrôle Anglais)

Contrainte élevée

Retrait

15


Basic Creep Drying creep Concrete name Initial

coefficients Identified

coefficients Initial

coefficients Identified

coefficients SCC 490 1/3 CEM I

2/3 CEM III SF

3,6 0,37

4,7 0,7

1,0 9,4

HPC 490 1/3 CEM I 2/3 CEM III

1,4 0,40

1,0 /

3,2 6,7

HPC 450 CEM I 1,4 0,40

No experimental

data

3,2 2,3

HPC 490 CEM I 1,4 0,40

No experimental

data

3,2 4,5 (and 1,4) 1,6 (and 1,0)

RION/ANTIRION Shrinkage

-500

-450

-400

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

0 50 100 150 200 250

Time [day]

Stra

in [µ

m/m

]

SCC drying

SCC autogenous

HPC drying

HPC autogenous

Creep compliance

20

25

30

35

40

45

50

55

0 50 100 150 200 250Age (day)

Cre

ep c

ompl

ianc

e (µ

m/m

/MPa

)

HPC drying creep

HPC basic creep

SCC basic creep

SCC drying creep

SCC HPC Unity Concrete Previous

estimation Final

estimation Previous

estimation Final

estimation

Shrinkage drying 456 480 476 503 µm/m autogenous 192 198 220 255 µm/m

Creep drying 40,8 45,9 48,2 59,0 µm/m/MPaautogenous 33,5 37,0 36,3 40,3 µm/m/MPa

16


Exploitation

• procédure d’identification des lois BHP

Annexe B de l’EC2-Ponts

• développement d’un système de mesure du retrait endogène au très jeune âge

Transition liquide – solide (prise)

Effet de la température

Quand débute le retrait ?

Prototype puis développement d’un appareil spécifique

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3. Exemples3.1. Avant ou en // à la construction

Pourquoi les mesures classiques ne conviennent pas ?

• Température non mesurée • Choc thermique au démoulage

• Déformations oubliées entre la prise et 24 h.

Retrait sur mortier HP (e/c 0,38 – c 520 kg/m3 – SP – sable 0/4 mm)

-400

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

1 10 100 1000

Age (h)

Déf

orm

atio

n (µ

m/m

)

0

5

10

15

20

25

Mod

ule

d'él

astic

ité (u

ltras

ons)

GPa

100 µ def

280 µ def

Prise

24 h

BTJade (2005-2007)

18

3. Exemples

3.1. Avant ou en // à la construction3.1.2 Cas du Pont de Vila Pouca – Portugal (Eiffage)

Le viaduc du CORGO présente des déformations différées élevées

Un nouveau pont en construction :• Pouvoir estimer le comportement différé du béton• Pouvoir comprendre ce qui se passe sur le CORGO• Essais réalisés au LNEC (Lisbonne)• Expertise LCPC

• Fluage et retrait Formule C40/50 du tablier• Élévation de température du béton des piles• Module

19

3. Exemples

3.1. Avant ou en // à la construction3.1.2 Cas du Pont de Vila Pouca – Portugal (Eiffage)

20

3. Exemples3.1. Avant ou en // à la construction3.1.2 Cas du Pont de Vila Pouca – Portugal (Eiffage)

Retrait endogène du C40/50Comparaison mesures LNEC -

AFREM fcm28 = 64,2 MPa

-250

-200

-150

-100

-50

00 50 100 150 200

temps [jours]

défo

rmat

ion

[µm

/m]

retrait endogène

AFREM fcm28 = 64,2 MPa x 2,1

Retrait total du C40/50Comparaison mesures LNEC -

AFREM fcm28 = 64,2 MPa

-600

-500

-400

-300

-200

-100

00 50 100 150 200

temps [jours]

défo

rmat

ion

[µm

/m]

retrait total

AFREM fcm28 = 64,2 Mpaet coefficients retraits

HR = 60%

retrait endogène AFREM x 2,10

retrait de dessiccation AFREM x 1,25

Humidités Relatives moyennes Vila Réal - Pedras Salgadas - Chaves

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

janvie

r

mars avril

mai juin

juille

t

septe

mbreoc

tobreno

vembre

HR [%

]

Vila Réal

Chaves

Pedras Salgadas

Retraits

21


Fluage

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0 50 100 150 200 250

temps [jours]

coef

ficie

nt d

e flu

age

LNEC chargement à 2 jours LNEC chargement à 28 joursBPEL x 1,15 BPEL x 0,85

borne inf borne supborne sup borne inf

22


Élévation de température ?

Ciment CEM I 42,5 R

Formule de Bogue

mensuel annuel Perte au Feu % P.F. 3,5 3,2

Résidu insoluble % R.I. 0,6 0,9 Oxyde de silice % SiO2 19,39 19,62

Oxyde d’aluminium % Al2O3 4,41 4,35 Oxyde de fer % Fe2O3 2,99 3,08

Oxyde de calcium % CaO 62,88 62,87 Oxyde de

magnésium % MgO 2,45 2,48

Sulfates % SO3 3,01 3,34 Chlorures % Cl 0,02 0,02

Chaux libre % 1,51 1,42 Non dosé % 1,37 1,04

⎪⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪⎪

⎨

⎧

===

−=+−++++−=

−−−−−=

CCC

SHSC

FAFC

FAAC

CSFASCSC

CSFASCSC

ϕϕϕϕϕϕ

ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ

ϕϕϕϕϕϕϕ

.274,42150,2043,3

.692,1.650,2.914,3.151,2.079,1.068,5.6,8.072,3

.188,5.852,2.430,1.178,6.6,7.072,4

2

4

3

2

3

analyse chimique mensuelle

composés phases teneurs massiques

chaleur massique phases

chaleur massique

ciment[%] [%] [kJ/kg] [kJ/kg]

C 62,88 ca0 C3S 48,0 510S 19,39 sio2 C2S 19,3 260A 4,41 al2o3 C3A 6,6 1100 405F 2,99 fe2o3 C4AF 9,1 410

Sb 3,01 so3 CSbH2 6,5Cb 3,5 co2 CCb 8,0

23


Élévation de température ?Ciment CEM I 42,5 R

Béton

rendement

Composition du C40/50 (béton des piles) Ciment CEM I 42,5 R 370 kg/m3

Cendres volantes 70 kg/m3 Sable fin 272 kg/m3

Sable 627 kg/m3 Gravillon 1 561 kg/m3 Gravillon 2 325 kg/m3

Eau 160 l/m3 Adjuvant 4,4 kg/m3

composition béton 40/50 (rendement de 1,000)masse volumique volume

ciment 367 kg/m3 3,11 118,0 litreseau 0 159adjuvant 0 4% extrait sec 0,215eau totale 162 litres/m3 1 162,1 litresgranulat 8-15 546% passant 0,003granulat 15-25 322% passant 0,002granulat (>100 866 2,63 329,4 litressable 1 622% passant 0,013sable 2 fin 270% passant 0,033cendres volan 69 kg/m3 2,25 30,9sable (>100µm 874 kg/m3 2,63 332,5 litresfines (<100µm 19 kg/m3 2,63 7,3 litresair 2 % 0 20,0 litres

poids total 2359 kg 1000 litres

Capacité thermique du béton frais Cth

Augmentation de température

thCQ

=Δθ ( )%)845,52 ±±°=Δ Cθ

24


Module d’élasticité ?Composition théorique du béton

Calcul du Rendement

Données matériaux, dont les roches

Résistances à la compression sur cubes UNIBETAO et LNECde 0 à 3 jours

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 1 2 3


rési

stan

ce à

la c

ompr

essi

on [M

Pa]

UNIBETAOLNECLNEC teq 20°C série 1LNEC teq 20°C série 2

Résistances à la compression sur cubes UNIBETAO et LNECentre 0 et 28 jours

0

10

20

30

40

50

60

70

0 7 14 21 28


rési

stan

ce à

la c

ompr

essi

on [M

Pa]

UNIBETAOLNEC

Module d'élasticité sur cubes LNECà 2 et 28 jours

20

22

24

26

28

30

32

0 7 14 21 28


rMod

ule

d'él

astic

ité [G

Pa]

conditions de dessiccationconditions endogènes

25


Essais sur carottes de roches

Estimation du module du béton

Identification LNEC Date N° éprouvette

Module d’élasticité [Gpa]

Contrainte de compression [MPa]

1 (05.05.05) 97 41,6 138,4 2 (05.05.05) 98 41,3 156,3 3 (05.05.05) 99 45,1 186,3 4 (05.05.05) 100 57,5 ---- A (29.04.05) 101 57,9 188,1 B (29.04.05) 102 57,1 203,9

Moyenne / 50,1 GPa 174,6 MPa Ecart type / 8,2 GPa 26,6 MPa

C.O.V. [%] / 16,4 % 15,2 %

Résistance - module élastique granite Résultats LNEC et BD Dataroc (LCPC)

60

80

100

120

140

160

180

200

220

20 30 40 50 60 70 80 90

Module d'élasticité [GPa]

Rés

ista

nce

à la

com

pres

sion

[M

Pa]

base de données LCPCrésultats LNEC

granit altéré

granit altéré

19,0* 45,01 ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛−=

Ddg

( )( ) G

Gm

Gm EEgEgEgEg

E **

**

max 22

−++−

=

m

m

m

b EE

ggE

gg

EggE

gg

E

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

=

*max*

*max*

11

1128.226,0 cmm fE =

26


Résultats Estimation EG min. EG moy. EG max.

Eb LCPC [GPa] 41,3 GPa 50,1 GPa 57,9 GPaEm1 LNEC

13,3 GPaE m2 UNIBETAO

14,5 GPa

33,5

34,8

27,6

28,5

30,9

32,0

Expérience valeur valeurEb LNEC [GPa] inférieure supérieure

6 valeurs 30,6

moyenne écart type

28,6 1,3 27,5

( ) 3/12828 507750 ci fE ±=

Au lieu de 11000 Calculs prévisionnels possibles !

27

3. Exemples3.1. Avant ou en // à la construction3.1.3 Bâtiment de grande hauteur Singapour (Bouygues Bâtiment International)

Problématique :

• bâtiment de grande hauteur

• Deux bétons

• Matériaux locaux

• Fluage différentiel

• identification

Contre-flèche ?

28


35

40

45

50

55

60

0 7 14 21 28 35

âge du béton au chargement [ jours]

rési

stan

ce à

la c

ompr

essi

on fc

m(j)

[M

Pa]

G40 (IC)G40 (PU)

Concrete [Mpa] k coefficient Ei28 [GPa]

G40(PU) 57,6 7 631 29,5 G40(IC) 52,7 7 784 29,2

French design rules BPEL/AFREM 40 (fc28) 11 000 37,6

28cmf

Shrinkage - G40(PU) and AFREM models

-800

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

00 50 100 150 200 250

age of concrete [days]

Shrin

kage

str

ain

[µm

/m]

autogeneous conditions

drying conditions

AFREM Autogeneous Shrinkage x 1,7

AFREM Drying Shrinkage x 1,5

G40(PU) Basic creep stregth -12,0 MPa at 7 days

-1200

-1000

-800

-600

-400

-200

00 50 100 150 200 250

loading time [days]

tota

l str

ain

[µm

/m]

measurements

AFREM - with autogeneousshrinkage x 1,7

29


• Matériaux aux LRPC de Strasbourg

• Traitement et analyse LCPC-Paris

• Identification 3 formules de béton (règles françaises)

• 2 centrales par béton

• les 1er BHP à Singapour

• des données pour les calculs en BE

30

3. Exemples3.1. Avant ou en // à la construction3.1.4 Pont de Gigniac - Retraits

Retrait endogène (fc28 = 90 MPa)

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

00 50 100 150 200 250


défo

rmat

ions

de

retr

ait e

ndog

ène

[µm

/m]

mesuresmodèle de retrait endogène

retrait de dessiccation (fc28 = 90 MPa)

(avec modèle x 0,7)

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

00 50 100 150 200 250

valeurs déduites des mesures

modèle de retrait dedessiccation

31

3. Exemples3.1. Avant ou en // à la construction3.1.4 Pont de Gigniac - Fluage

Fluage propre

(sans coefficient multiplicatif)

-300

-250

-200

-150

-100

-50

00 50 100 150 200 250

temps (jours]

défo

rmat

ion

de fl

uage

pro

pre

[µm

/m]

modèlemesures

fluage en conditions de dessiccationsans coefficient

-1200

-1000

-800

-600

-400

-200

00 50 100 150 200 250

âge du béton (jours]

défo

rmat

ion

tota

le m

esur

ée [µ

m/m

]

modèle fc28=90 MPa et E=49GPa

mesures

Attention : B90à 28 jours : 103,1 – 104,0 - 105,8 MPa (moyenne 104,3 MPa)

32

3. Exemples3.1. Avant ou en // à la construction3.1.5 Pont d’Abra (Corse)

Objectif :Répondre à la question de la CT, réalise-t-on un « bon » béton ?

Moyens :

• pont instrumenté et suivi

• essais en laboratoire

• matériaux réels dont roches

• température bloc

33


Résistances sur site, en labo : quelle est la résistance probable du béton réel dans l’ouvrage ?

Evolution de fcm28 en fonction de la date de coulage

55

60

65

70

75

80

19/03/2007 08/04/2007 28/04/2007 18/05/2007 07/06/2007 27/06/2007 17/07/2007 06/08/2007 26/08/2007

date de coulage

fcm

28 [M

Pa]

fcm28

Linéaire (fcm28)

Analyse des fc28 de contrôle

(mais sur 16 x 32)

34


Résistances sur site, en labo : quelle est la résistance probable du béton réel dans l’ouvrage ?

- comparaison entre résistances à la compression de carottes de bloc et béton réalisé en laboratoire (LRPC Strasbourg)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 10 20 30 40 50 60 70

age du béton [heure]

tem

péra

ture

ext

érie

ure

[°C

]

20

30

40

50

60

70

80

90

100

HR

[%]

TextHR

1 12067 148 300 1138,4 172 66,2 32,74 32,7778 32,7418 32,70372 11963 148 300 1064,1 172 61,9 30,84 30,8586 30,8535 30,8213 11993 148 300 1062,1 172 61,7 29,26 29,3105 29,2556 29,22584 12077 148 300 1124,2 172 65,3 32,72 32,7755 32,7271 32,66825 12024 148 300 1066,5 172 62,0 30,63 30,6391 30,6309 30,60746 12053 148 300 1118 172 65,0 32,38 32,4189 32,3859 32,34157 12027 148 300 1089,8 172 63,38 12137 148 300 1113,8 172 64,7 33,05 33,1095 33,0414 33,0013

Moyenne 12042,6 148 300 1097,1 172 63,8 31,66 31,70 31,66 31,62

Force de rupture

(kN)

Surface(cm²)

Contrainte(MPa)N° Eprouvette Masse

(g)Ø

(mm)Hauteur

(mm)Module(GPa)

Module 1(Gpa)

Module 2(Gpa)

Module3(Gpa)

35


Expliquer les valeurs de module mesuré à partir des caractéristiques des roches,

du ciment,

de la composition, etc …

Disposer de données nécessaires au calcul – ou re-calcul de l’ouvrage

36


Expliquer les valeurs de module mesuré à partir des caractéristiques des roches,

du ciment,

de la composition, etc …

Disposer de données nécessaires au calcul – ou re-calcul de l’ouvrage

37


retrait endogène

-450

-400

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

00 20 40 60 80 100 120 140 160 180


défo

rmat

ion

de re

trai

t [µm

/m]

Série1

Série2

retrait de dessiccation (50% HR +/- 5)

-450

-400

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

00 20 40 60 80 100 120 140 160 180


défo

rmat

iopn

de

retr

ait [

µm/m

]

Série1

Série2

Fluage propre - 7 jours - 11 MPa

-450

-400

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

00 50 100 150 200 250


défo

rmat

ion

de fl

uage

pro

pre

[µm

/m]

chargement 7 jours

modèle

Mesure de RE et RD à 2 jours

FP et FD à 7, 28 et 90 jours

Évolution de fcj et Eij

Identifications en coursIdentifications en cours

38

3. Exemples3.2. Après la construction

Grand pont en France

Flèches de 20 cm au lieu de 3 cm (calcul)

Pourquoi ?Pourquoi ?

Évolution ?Évolution ?

LCPC LCPC –– LR LR .….… –– SETRASETRA

DDE DDE XYXY –– CETE CETE WZWZ

39


Évolution des résistances de contrôle avec le temps

0

10

20

30

40

50

60

70

80

04/09/1988 13/12/1988 23/03/1989 01/07/1989 09/10/1989 17/01/1990 27/04/1990 05/08/1990

date de coulage

rési

stan

ce à

28

jour

s [M

Pa]

avec adjuvantsans adjuvanttempérature moyenne

Béton reformulé 2 représentatif (en terme de fcm28)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

04/09/1988 13/12/1988 23/03/1989 01/07/1989 09/10/1989 17/01/1990 27/04/1990 05/08/1990

date de coulage

rési

stan

ce à

28

jour

s [M

Pa]

avec adjuvantsans adjuvanttempérature moyenne

Béton reformulé 2 représentatif (en terme de fcm28)

Application

•Terminal 2E

• Meaux

• …

Histogram

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80 84 88

Classes

Freq

uenc

y

Frequency

Carottes

40


Étude « traditionnelle » + Étude sur carottes

3 niveaux de chargement

Zone 1 de carottage

Zone 2

Zone 3

9 carottes fluage3 carottes retrait36 capteurs numériques

1 16x100 fluage1 16x100 retrait2 capteurs LVDT

3 niveaux de chargement

Zone 1 de carottage

Zone 2

Zone 3

9 carottes fluage3 carottes retrait36 capteurs numériques

1 16x100 fluage1 16x100 retrait2 capteurs LVDT

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Carottes dans des zones « représentatives » du comportement « moyen »

carottage retrait fluagePréparation éprouvettescarottage retrait fluagePréparation éprouvettes

42


Exemple de résultats de retrait

- drying conditions (lab.) example for one core- two years of measurements- low dispersion- use of the mean value

-25

-20

-15

-10

-5

00 100 200 300 400 500 600 700 800

time [days]

disp

lace

men

t [µm

]

LVDT #3LVDT #1LVDT #2mean values

43


Exemple de résultats de fluage

-compliance J(t) for all the selected girders-variation of J(t) for the whole structure-Recalculation of the structure with mean, max and min values of J(t)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 100 200 300 400 500 600 700 800

time [days]

J(t)

[µm

/m/M

Pa]

Girder A

Girder CGirder B

Girder A

Girder CGirder B

significant

44


Technique d’extrapolation

ExtrapolationsFrom the mean value of the total creep strainLN(t-t0) = A.J(t)+BThreshold

A few months or recording is sufficient to estimate the creep behaviour after two years

example measurement time

prediction at 30 days




prediction at 2 years



30 j / 99 109 119 125 147 180

120j / / 109 117 123 145 176

250j / / / 118 123 145 177

483j / / / / 124 148 182

81 99 108 120 126 / /

total crrep strain

predicted values

measured values

time

ε

Measurementtime

extrapolation

time

ε

Measurementtime

extrapolation

time

ε

Measurementtime

extrapolation

45


Principaux résultats

• évaluation des caractéristiques mécaniques du béton en place

• développement d’essais de retrait et fluage sur carottes (2 à 3ans de mesures)

• étude des comportements différés sur béton reformulé (matériaux proches, formulation probable)

• identification des paramètres des modèles

• re-calcul de l’ouvrage : 18 cm (au lieu de 3 initialement) aujourd’hui et estimation de la flèche future

46

3. Conclusion• Prévoir en amont des études sur le béton permet d’anticiper :

– Résistances (variations in situ, évolution en labo)– Modules (possible par le fascicule 75)– Déformations de retrait et de fluage (donc flèches)

• Le réseau dispose de nombreux atouts– Expérimental : LCPC, LRS, LROP– Réseau : travaux complémentaires

• LRPC : suivis, données chantier (fcj, T, rendement), carottages• SETRA, CETE : calculs et re-calculs• Minéralogistiques : roches, cailloux LCPC et LRPC• Physico-chimie (Ciments, RAG, DEF) LCPC et LRPC•• Montage de projets d’ensemble pour répondre à des questions précMontage de projets d’ensemble pour répondre à des questions précises (pas ises (pas

seulement prestation individuelle)seulement prestation individuelle)

les essais de fluage sur béton - plateforme … · 1 les essais de fluage sur béton leur...

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