CHAPITRE 5
ESTIMATION DES OUVERTURES DE FISSURES
5.1. INTRODUCTION
L'importance de la fissuration ainsi que l'ouverture minimale
à partir de laquelle une fissure est considérée comme
importante dépendent de la fonction des éléments
structuraux ainsi que des conditions d'exposition du béton. Selon
[2] Reis et al ont proposé des valeurs de largeur de
fissure pouvant être considérées comme acceptables. Ces
valeurs, qui constituent un bon guide, sont les suivantes :
- Éléments intérieurs : 0,35mm.
- Éléments extérieurs utilisés
dans des conditions normales d'exposition : 0,25mm.
- Éléments extérieurs exposés
à un environnement particulièrement agressif : 0,15mm.
Bien que cela soit variable d'un observateur à l'autre,
la largeur de fissure minimale visible à l'oeil nu est d'environ 0,10
mm. La détermination de l'ouverture ou largeur des fissures peut se
faire avec des appareils grossissants simple.
5.2. ESTIMATION DES OUVERTURES DE FISSURES
La fissuration du béton est un processus hasardeux,
hautement aléatoire et influencé par plusieurs facteurs. A cause
de la complexité du problème, les méthodes actuelles qui
permettent de prédire l'ouverture maximale d'une fissure sont
basées essentiellement sur des constatations expérimentales. Donc
ces méthodes ne peuvent que prédire l'ouverture maximale la plus
probable ; il restera toujours des possibilités de fissures
isolées pouvant avoir des ouvertures bien au-delà de celles
prédites.
5.2.1. CONSTATATION
EXPÉRIMENTALES
Les observations ont montré qu'en
général, les fissures prennent naissance en tant que
micro-fissures puis se développent en fissures avec des ouvertures
mesurables. Une fissure devient visible à l'oeil nu à partir
d'une ouverture de l'ordre de 0,1 mm
L'ouverture d'une fissure de flexion, par exemple, diminue
d'un maximum à la face la plus tendue à zéro au niveau de
l'axe neutre dans le cas des pièces fléchies.
L'enrobage est un paramètre important dans l'ouverture
et l'espacement des fissures. Des essais faits par Broms ont montré
qu'en général, une augmentation de l'enrobage augmente
l'espacement des fissures et augmente aussi leur ouverture
[32].
Une poutre armée avec des aciers rond-lisses
développe peut de fissures mais avec des ouvertures assez larges,
pendant qu'une poutre avec des aciers à haute adhérence
développera plus de fissures avec des ouvertures très fines
presque invisibles sous les charges de service. Ceci est surtout dû aux
saillies (déformations à la surface des barres) qui augmentent la
résistance au glissement acier-béton et donc améliore
l'adhérence acier-béton, éliminant ainsi les
possibilités de fissures larges . Le deuxième paramètre
lié aux aciers et qui a une influence importante sur l'ouverture des
fissures est leur contrainte . Des études faites par Gergly et Lutz [47] ont
confirmé que l'ouverture d'une fissure est proportionnelle à la
contrainte des aciers,  ; cette contrainte pouvant être calculée en ce basant
sur une analyse élastique d'une section fissurée. Dans ce sens,
les travaux de Beeby [48] ont montré que l'ouverture
d'une fissure est proportionnelle à la déformation moyenne au
niveau où la fissuration est considérée. Une fissure est
ouverte au maximum à la surface de l'élément et se
retraicit en profondeur jusqu'à un minimum au niveau de l'interface
acier- béton, ceci justifie l'hypothèse de non glissement
acier-béton et nous permet de déduire que l'ouverture d'une
fissure est aussi fonction de la distance à la barre la plus proche.
5.2.2. ETAT LIMITE D'OUVERTURE DES FISSURES
Les formes et dimensions de chaque élément de
structure, ainsi que les dispositions des armatures, sont
généralement conçues de manière à limiter la
probabilité d'apparition des fissures d'une largeur supérieure
à celle qui serait tolérable en raison du rôle et de la
situation de l'ouvrage : aspect des parements,
étanchéité des parois, corrosion.
Les principaux paramètres qui interviennent dans la
limitation de l'ouverture des fissures sont:
- Le pourcentage des armatures tendues
- Les diamètres de celle-ci qu'il faut proportionner
aux dimensions transversales des pièces
- Leur répartition et leur contrainte de traction
- L'espacement entre deux fissures.
- L'éclatement du béton au niveau de la
fissure.
- L'adhérence acier-béton.
- La section d'enrobage de béton à travers
laquelle est transmise la traction de l'acier vers
le béton.
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