| Titre : | L’influence des types de fibres sur le comportement du béton à haute température |
| Auteurs : | Hassiba Belaribi, Auteur ; Mekki Mellas, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | جامعة محمد خيضر بسكرة الجزائر, 2019 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | béton,température,fibres de polypropylène,fibres métalliques,fibres de carbone,propriétés mécaniques,essai non destructif,ultrason,scléromètre,régressions |
| Résumé : |
La connaissance du comportement du béton soumis à des hautes températures constitue un enjeu
de grand intérêt pour les applications en génie civil en cas d’incendies car le béton peut présenter une instabilité thermique au-delà d’une certaine température. Le premier objectif de ce travail est une contribution à l’amélioration du comportement mécanique des bétons traités thermiquement avec différents types de fibres (métalliques, polypropylène, carbone et la combinaison entre plusieurs types de fibres). Le deuxième but est d’utiliser les essais non destructifs pour évaluer la résistance en compression par des relations empiriques. Afin d’étudier l’influence de l’introduction des fibres sur le comportement des bétons soumis à des températures élevées, des essais sont effectués afin de caractériser les différentes propriétés physiques et mécaniques des bétons à haute température. De plus, des essais non destructifs ont été réalisés grâce à un ultrason UPV (ultrasonique pulse velocity) et le scléromètre RN (reboundhammer). Cette étude expérimentale aboutit à la formulation de bétons dont à la fois la stabilité à haute température et le comportement mécanique après refroidissement sont améliorés.. Les essais non destructifs qui ont été proposés sont des méthodes d'inspection prometteuse pour le béton endommagé par le feu. |
| Sommaire : |
Table des Matières
Liste des figures I Liste des tableaux VII Liste des Notations VIII INTRODUCTION GENERALE 01 CHAPITRE I. ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE I.1 Introduction 05 I.2 Modifications des propriétés des constituants d’un béton à haute température 05 I.2.1 Transformations physico-chimiques de la pâte de ciment durcie 05 I.2.2 Evolution des granulats 07 I.2.3 Dégradation de l’interface pâte – granulats 08 I.3 Les propriétés physiques et mécaniques de béton en fonction de la température 08 I.3.1 Les propriétés physiques en fonction de la température 08 I.3.1.1 La perte de masse 08 I 3.1.2 La porosité 10 I 3.1.3 La perméabilité 12 I.3.2 Les propriétés mécaniques du béton chauffé 13 I.3.2.1 Résistance en compression 13 I.3.2.2 Résistance en traction 16 I.3.2.3 Le module d’élasticité 19 I.4 Les propriétés thermiques du béton avec la température 22 I.4.1 La conductivité thermique 22 I.4.2 Chaleur spécifique 23 I.5 Instabilité thermique du béton 24 I.5.1 Différentes formes d’instabilité thermique 24 I.5.1.1 L’écaillage 24 I.5.1.2 L’éclatement 25 I.5.1.3 Mécanisme du phénomène d’écaillage et de l’éclatement du béton chauffé 25 I.5.1.4 Paramètres influençant sur l’instabilité thermique 26 I.5.1.5 Moyens préventifs contre l’éclatement 27 I.6. Principales méthodes non destructives du béton à haute température 28 I.6.1 Introduction 28 I.6.2 Inspections visuelles 28 Table des Matières I.6.3 Rebond (marteau de rebondissement de Schmidt) 30 I.6.3.1 Mode opératoire d’utilisation pour un béton chauffé 31 I.6.3.2 Facteurs influençant l’essai au scléromètre 32 I.6.3.3 Corrélation entre la résistance et le Rebond 34 I.6.4 Les ultrasons ou couramment nommée UPV 35 I.6.4.1 méthodologie de mesurage 36 I.6.4.2 Facteurs affectant la vitesse ultrasonore 36 I.6.4.3 Modèles de corrélation entre la résistance et la vitesse ultrasonore 39 I.6.5 L’analyse de régression et corrélation 40 I.6.5.1 Définition du coefficient de corrélation linéaire 41 I.7 Conclusion 41 CHAPITRE II MATERIAUX ET PROTOCOLES D’ESSAIS II.1 Introduction 44 II.2 Programme expérimental 44 II.3 Caractéristiques des matériaux 45 II.2.1 Ciment 45 II.2.2 Granulats 45 II.2.3 L’adjuvant 46 II.2.4 Les fibres 47 I I.2.4.1 Les fibres métal l iques 47 I I.2.4.2 Les fibres polypropylène 47 II.2.4.3 Les f ibres de carbone 47 II.2.5 L’eau 48 II.3 Formulations 48 II.4 Fabricat ion et conservat ion des éprouvet tes 52 II. 4 . 1 F a b r i c a t i o n e t mi s e e n oeu v r e 52 II.4.2 Conservat ion 52 II.5 Disposi t i f expérimental 53 II.5.1 Cycle de chauf fage – ref roidissement 53 II.5.2 Dispositif de chauffage 54 II.6 Mesure des propriétés mécaniques 54 II.6.1 Essais mécaniques 54 II.6.2 Essai de compression 55 II.6.3 Essai de flexion 55 Table des Matières II.7 Mesure des propriétés physiques 56 II.7.1 Perte de masse 56 II.7.2 Porosité accessible à l’eau 57 II.8 Mesure par essais non destructifs 58 II.8.1 Vitesse de propagation des impulsions des ultrasons 58 II.8.2 Dureté de la surface 59 II.8.3 Analyse par traitement d’images 59 II.8.4 Les observations des fissures au microscope optique 60 II.9 Microscope électronique à balayage (MEB) 61 II.10 Conclusion 62 CHAPITRE III PRESENTATION ET ANALYSE DES RESULTATS DU COMPORTEMENT DES BETONS AVEC DIFFERENTS TYPES DE FIBRES SOUMIS A HAUTE TEMPERATURE III.1 Introduction 64 III.2 Caractérisation du comportement des bétons sans fibres et les bétons avec des fibres métalliques 64 III.2.1 Mesures des propriétés mécaniques 64 III.2.1.1 Résistance en compression 64 III.2.1.2 Résistance en flexion 66 III.2.2 Mesure des propriétés physiques 67 III.2.2.1 Perte de masse 67 III.2.2.2 La porosité à l’eau 69 III.2.3 Mesures par essais non destructifs 70 III.2.3.1 Indice de rebondissement 70 III.2.3.2 La vitesse de propagation des impulsions des ultrasons 72 III.2.4 Les corrélations 73 III.2.4.1 Relation de corrélation entre la résistance en compression et l’indice de rebondissement 73 III.2.4.2 Relation de corrélation entre la résistance en compression et la vitesse ultrasonore 74 III.3 Caractérisation du comportement de bétons haute performance avec des fibres polypropylène et de bétons haute performance avec fibres de carbone 75 III.3.1 Introduction 75 III.3.2 Caractérisation des fibres polypropylène et des fibres de carbone en 75 Table des Matières fonction de température III.3.3 Mesures des propriétés mécaniques des bétons 78 III.3.3.1 Résistance en compression 78 III.3.3.2 Résistance en flexion 81 III.3.4 Mesure des propriétés physiques 82 III.3.4.1 Perte de masse 82 III.3.4.2 La porosité à l’eau 84 III.3.5 Mesure par essais non destructifs 86 III.3.5.1 Indice de rebondissement 86 III.3.5.2 La vitesse de propagation des impulsions des ultrasons 88 III.3.6 Les Corrélations 89 III.3.6.1 Relation de corrélation entre la résistance en compression et l’indice de rebondissement 89 III.3.6.2 Relation de corrélation entre la résistance en compression et la vitesse des impulsions 90 III.4 Conclusion 91 CHAPITRE IV ANALYSE ET COMPARAISON DES RESULTATS DU COMPORTEMENT DES BETONS HAUTE PERFORMANCE AVEC MELANGE DE FIBRES SOUMIS A HAUTE TEMPERATURE IV.1 Introduction 94 IV.2 Mesures des propriétés mécaniques 94 IV.2.1 Résistance en compression 94 IV.2.2 Résistance en flexion 96 IV.3 Mesure des propriétés physiques 97 IV.3.1 Perte de masse 97 IV.3.1 La porosité 98 IV.4 Mesure par essais non destructifs 99 IV.4.1 Indice de rebondissement 99 IV.4.2 La vitesse de propagation des impulsions des ultrasons 99 IV.5 Les Corrélations 100 IV.5.1 Relation de corrélation entre la résistance en compression et l’indice de rebondissement 100 IV.5.2 Relation de corrélation entre la résistance en compression et la vitesse des impulsions 101 Table des Matières IV.6 Observation de la dégradation des bétons 101 IV.6.1 Les observations visuelles 102 IV.6.2 Observation au microscope optique des fissures 105 IV.6.3 Traitement d’image pour déterminer la densité des fissures et langueurs 108 IV.6.4 Observations au Microscope Électronique à Balayage 111 IV.7 Conclusion 114 CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES 116 REFERENCES 121 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0970 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable |
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