Construction en béton

Materials and Structures, 1985

Tout d'abord, nous avons exposk le fail que les diffbrents mkcanismes qui sont fi rorigine du comportement du bdton sont si complexes et si dkpendants les uns des autres qu'il est impossible de les ~tudier exclusivement par voie expdrimentale. Les mdthodes numOriques de simulation ont prouvk qu'elles sont un outil puissant et constituent de ce fail un moyen suppl~mentaire aux ktudes exp~rimentales et th~oriques. Un modkle de simulation r~aliste de la structure composite du b~ton est nomm~ ~ bbton num~rique ~. On a montr~ que la g~om~trie des granulats naturels roulks peut ~tre dkcrite par une loi morphologique. On a montr~ que les propribtbs effeetives d'un mat~riau composite, tels le module d'klasticitk effectif te retrait effectif le coefficient de diffusion effectif, peuvent ~tre prddits avec precision par le b~ton num~rique. Un autre exemple d'application de bkton numkrique est l'ktude des propri~tks sp~cifiques des couches superficielles (peau) du bkton. Finalement, on a montr~ que les contraintes thermiques dans un mat~riau composite, dues aux changements de tempkrature, peuvent crier un endommagement s~rieux (fissuration) dans le bkton.

Dès l'apparition du béton armé vers le milieu du XIX e siècle, les ingénieurs les plus inventifs étaient parfaitement conscients du fait que cette combinaison de matériaux était soumise aux plus grandes sollicitations. Malgré les chaleureux plaidoyers qu'énon-cèrent hardiment les premiers défenseurs du béton armé dans l'intention de faire la réputation de ce nouveau matériau et d'entamer la primauté commerciale incontestée des structures métalliques, personne ne mettait en doute les graves insuffisances inhérentes à sa constitution. Son principal défaut était le risque de fissuration, surtout si les charges étaient variables et l'effort au cisaillement intense. C'était un fait bien connu que, mise en oeuvre dans des conditions impliquant la flexion, une pièce de béton allait forcément se rompre, la résistance du béton à l'effort de traction étant trop faible. Il fut donc décidé d'introduire une armature d'acier pour aider à supporter cette traction. Mais, à cause du phénomène de retrait effectif qui intervient lors de la prise du béton, lorsque l'on incorpore cette armature dans sa masse, la première conséquence est que ce renforcement subit un tassement. Quand on soumet une poutre à la flexion, l'armature commence par décompresser, puis passe à un état de traction, ce qui implique nécessairement une élongation, phénomène qui entraîne à son tour une fissuration du béton, pour que l'armature atteigne sa charge de travail effective. Il est vrai qu'il existe une extension plastique du béton, comme Considère l'a mis en évidence au début du siècle, ce qui retarde la rupture de façon significative et a permis les principales mises au point du béton armé. Cependant, l'apparition de fissures est inévitable, surtout en cas de chargement répété, ce qui détériore manifestement les conditions de fonctionnement. Presque tous les accidents survenus sur les premiers ouvrages de béton armé furent causés par une résistance inadéquate aux efforts de cisaillement, là où la résistance à la sollicitation en traction est exactement la même qu'à la flexion et, bien sûr, dans les cas où sont combinés les deux types de sollicitation. D'un autre côté, une fois que les charges ont été enlevées, le béton armé ne revient jamais à son état original. Un matériau nouveau comme le béton armé, qui en était alors à ses tout débuts et s'efforçait d'être compétitif sur le marché, ne pouvait pas se permettre le luxe de perdre les trois quarts de la section d'un bloc en n'en utilisant qu'un quart en tant que surface damée au lieu de

bridge reinforcement

European Journal of Environmental and Civil Engineering, 2008

This study concerns the identification of concrete behaviour under severe triaxial loadings (rock falls, explosions, ballistic impacts). In order to reproduce high stress levels with well controlled loading paths, static tests are carried out on concrete samples by means of a very high capacity triaxial press (stress levels of the order of the GigaPascal). In addition, it is known for a long time that the water/cement ratio (W/C), entering the concrete composition, is one of the major parameters conditioning the porosity and the strength of ...