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lundi 17 Juin 2013

14h - Bibliothèque du CRMD

Analyse expérimentale et modélisation du séchage et de ses effets sur le comportement des matériaux cimentaires

Farid Benboudjema - ENS Cachan

Résumé :

L’exposition des matériaux cimentaires à une humidité relative environnante, inférieure en général à celle régnant au sein du matériau est à l’origine d’un déséquilibre hygrométrique. Ce déséquilibre se traduit par un mouvement de l’eau (sous forme liquide et vapeur) de l’intérieur du matériau vers l’extérieur, conduisant au séchage de celui-ci. Le séchage est un phénomène complexe, dont une modélisation simplifiée a été proposée et validée

Le séchage dans les matériaux cimentaires a plusieurs effets. D’une part, il est le moteur de déformations différées : le retrait de dessiccation et le fluage de dessiccation. D’autre part le degré de saturation a une influence importante sur le transfert des gaz (perméation) et sur le coefficient de diffusion des espèces ioniques.

Le retrait de dessiccation induit un effet de structure à plusieurs échelles. En effet, la zone en peau d’éléments en béton a tendance à se contracter plus que les zones de cœur. Les conséquences sont la création de contraintes de traction en peau et de contraintes de compression en cœur. Des microfissures apparaissent alors en peau. A l’échelle des hétérogénéités du matériau, seule la pâte de ciment subit la déformation de retrait de dessiccation, les granulats présents dans le béton ne subissent pas de variation dimensionnelle significative sous l’effet du séchage. Les déformations différentielles résultantes entre la pâte de ciment et les granulats sont donc à l’origine d’un système d’auto-contraintes. Ce système peut conduire à une microfissuration de la matrice cimentaire à l’interface granulat / pâte de ciment.

L’étude de cette fissuration a été menée par le biais d’essais classiques, et également originaux qui seront présentés. L’essai à l’anneau où le matériau cimentaire est coulé autour d’un anneau métallique permet d’étudier la fissuration par retrait empêché. Egalement, la corrélation d’image permet d’avoir une analyse quantifié de la fissuration (longueur de fissure, ouverture), permettant de déterminer la durabilité vis-à-vis d’agressions externes. Une stratégie de modélisation à différentes échelles a également été mises au point et sera présentée.