Sommaire
INTRODUCTION GÉNÉRALE
1
PARTIE 1 : SYNTHÈSE
BIBLIOGRAPHIQUE
CHAPITRE 1 : LA TRACTION DU
BÉTON
1.1.
Introduction.........................................................................................4
1.2. Dépassement de la résistance du béton
à la
traction..........................................4
1.3. Facteurs influençant la résistance à la
traction du
béton.....................................5
1.3.1. Influence des
propriétés des gros
granulats................................................5
1.3.2. Influence du rapport Granulat/Ciment
(G/C)..............................................6
1.3.3. Forme du
granulat..............................................................................7
1.4. Essais de résistance à la
traction..................................................................
7
1.4.1. Essai de traction
directe.......................................................................7
1.4.2. Essai de
flexion.................................................................................8
1.4.3. Essai de fendage (essai
Brésilien)...........................................................10
1.5. Relation entre la résistance
à la compression et la résistance à la
traction..................11
1.5.1. Résistance
conventionnelle..................................................................13
1.5.2. Résistance
effective............................................................................15
1.5.3. Cas du Béton à Haute
Performance
(BHP).................................................16
1.5.3.1. Résistance à la
traction par fendage ..............................................16
1.5.3.2. Résistance à la
traction par flexion  ..............................................19
1.6. Adhérence entre le béton et
les
armatures................................................................20
CHAPITRE 2 : NATURE ET TYPE DE FISSURATION
DES STRUCTURES EN
BÉTON
2.1.
Introduction...........................................................................................21
2.2. Nature de fissuration en béton
armé...............................................................21
2.3. Différents types de
fissuration.....................................................................23
2.3.1. Fissures induites par les charges
externes...................................................23
2.3.2. Fissures induites par le retrait et
le changement de
température.........................26
2.3.2.1. Fissures de retrait
plastique..............................................................28
2.4. Distinction entre fissuration sous charges
et fissuration sous déformation
imposées........................................................30
2.5. Diverses causes et périodes
d'apparition des
fissures..........................................31
2.5.1. Les quatre causes
générales de fissuration
précoce.......................................33
2.5.1.1. Le
ressuage...............................................................................34
2.5.1.2. Le retrait
plastique.......................................................................35
2.5.1.3. La contraction thermique
après
prise..................................................35
2.5.1.4. Le retrait par auto
dessiccation de béton à haute performance....................
36
2.6. Moyens pour réduire la
fissuration................................................................
37
2.6.1. Système statique et
joints......................................................................37
2.6.2. Armature
passive...............................................................................37
2.6.3. Composition et cure du
béton................................................................
38
2.6.4. Étapes de construction et phases
de
bétonnage............................................39
2.6.5. Fabrication d'un béton
renforcé de
fibres..................................................39
CHAPITRE 3 : EFFETS DE LA FISSURATION
SUR
LA DURABILITE DU
BETON
3.1.
Introduction............................................................................................40
3.2. La clé d'une bonne conception :
Durabilité
......................................................40
3.3. Causes d'une mauvaise
durabilité..................................................................41
3.4. Écoulement des fluides dans le
béton..............................................................43
3.5. Facteurs affectant la
durabilité......................................................................43
3.5.1. Pénétration
d'eau................................................................................44
3.5.2. Étanchéité
à
l'eau...............................................................................44
3.5.3. Pénétration des ions
chlore.....................................................................47
3.6. Corrosion des
armatures.............................................................................48
CHAPITRE 4 : METHODES REGLEMENTAIRES DE
CONTRÔLE
DE LA FISSURATION
4.1. Principes
généraux...................................................................................54
4.2. Contrôle selon la norme Suisse SIA
162.........................................................54
4.2.1. Principe de l'armature
minimale............................................................54
4.2.2. Limitation des contraintes dans
l'armature.................................................56
4.2.2.1. Cas où la fissuration
est peut
nuisible..................................................56
4.2.2.2. Cas où la fissuration
est
préjudiciable.................................................57
4.2.2.3. Cas où la fissuration
est très
préjudiciable...........................................57
4.3. Contrôle selon les normes
européennes...........................................................58
4.3.1. Exigences requises et mesures
préconisées.................................................58
4.3.1.1. Structures en béton
armé................................................................58
4.3.1.2. Structures en béton
précontraint........................................................58
4.3.2. Armature
minimale.............................................................................59
4.3.3. Limitation des contraintes dans
l'armature.................................................60
4.3.3.1. Fissuration sous
déformations
imposées..............................................60
4.3.3.2. Fissuration sous charges
imposées.....................................................61
4.4. Contrôle de la fissuration dans les
calculs
courants.............................................62
4.4.1. Contraintes de traction
imposées par les conditions de fissuration du
béton...........63
4.4.2. Allongement de l'acier selon le
BAEL......................................................64
4.4.3. La fissuration
critique.........................................................................64
CHAPITRE 5 : ESTIMATION DES OUVERTURES DE
FISSURES
5.1.
Introduction............................................................................................66
5.2. Estimation des ouvertures de
fissures..............................................................66
5.2.1. Constatation
expérimentales...................................................................66
5.2.2. Etat limite d'ouverture des
fissures..........................................................67
5.3. Théorie de la
fissuration.............................................................................67
5.3.1. Apparitions successives des
fissures.........................................................67
5.3.2. Formules d'estimation des ouvertures
et de l'espacement de fissures..................68
5.3.2.1. Méthode de
Beeby........................................................................68
5.3.2.2. Méthode de
Gegely-Lutz................................................................70
5.3.2.3. Méthode de
Jaccoud......................................................................71
5.3.2.4. Méthode de
Ferry-Borges.................................................................71
5.3.2.5. Méthode européenne du
code
modèle..................................................73
5.3.2.6. Méthode de
Loo-Chowdhury............................................................75
5.3.2.7. Ouverture maximale des
fissures........................................................75
5.4. Facteurs d'influence
prépondérants................................................................76
5.4.1. Cas de déformations
imposées en phase de formation des
fissures......................76
5.4.2. Cas de charges imposées en
phase de fissuration stabilisée..............................78
PARTIE 2 : ANALYSE EXPÉRIMENTALE
CHAPITRE 6 : PROGRAMME EXPÉRIMENTAL
6.1.
Introduction............................................................................................80
6.2. Classifications des
bétons...........................................................................83
6.2.1. Différentes classes de
BHP....................................................................83
6.3. BHP renforcé de
fibres..............................................................................84
6.3.1. Rôle des
fibres...................................................................................85
6.3.2. Avantages des
fibres.............................................................................87
6.3.3. Diverses
applications.............................................................................88
6.4. Programme
expérimental............................................................................89
6.4.1. Caractérisation des
matériaux
utilisés.........................................................92
6.4.1.1. Sable
(0/4).................................................................................92
6.4.1.2.
Gravier.....................................................................................92
6.4.1.3.
Ciment......................................................................................93
6.4.1.4. Ajout
minéral..............................................................................94
6.4.1.5.
Adjuvant....................................................................................94
6.4.1.6. Eau de
gâchage...........................................................................95
6.4.1.7. Fibres
d'aciers.............................................................................95
6.4.2. Composition des
bétons........................................................................95
6.4.3. Procédure de fabrication des
spécimens.....................................................96
CHAPITRE 7 : CONSTATATIONS ET ANALYSE DES
RESULTATS
7.1. Caractérisation des bétons
utilisés................................................................100
7.2. Résultats
expérimentaux...........................................................................101
7.2.1. Courbes
efforts-flèches.......................................................................102
7.2.2. Processus d'apparition des
fissures.........................................................105
7.3. Observation qualitative de la fissuration
des poutres..........................................115
CONCLUSION GÉNÉRALE ET
PERSPECTIVES............................................117
RÉFÉRENCES
BIBLIOGRAPHIQUES..........................................................120
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