Post on 01-Dec-2015
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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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 sous l’effet des séismes
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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)