Retrait et Fluage des Bétons :Etudes Expérimentale et Numérique

Abstract

L’évolution du risque de fissuration du Béton à Haute Résistance cause une problématique majeure lors de la réalisation des ouvrages importants de génie civil. La fissuration précoce des ouvrages en béton résulte en grande partie des variations dimensionnelles du matériau liées à son évolution thermique, hydrique, chimique et microstructurale au jeune âge et à long terme. Cette recherche focalise plus particulièrement sur les variations dimensionnelles représentées par le retrait total des éprouvettes prismatiques et le fluage total en flexion des poutres en béton armé. Le travail est scindé en trois parties principales. La première partie a été consacrée à une synthèse bibliographique. La deuxième partie est consacrée à l’étude expérimentale. Cette étude a permis de valoriser l’effet de température du cure, de la fumée de silice, le rapport Eau/Ciment et des fibres métalliques et en polypropène sur l’évolution du retrait total. L’application du concept de maturité sur le retrait total des bétons conservés dans différentes conditions thermiques est réalisée, ainsi que l’étude expérimentale du fluage total en flexion à long terme des poutres en béton armé. L’influence du rapport Eau/Ciment et des fibres a été ainsi étudiée. La troisième partie a été dédiée à l’étude numérique du fluage total en flexion des poutres en béton armé, prédit par les modèles analytiques CEB-FIP 1990 et AFGC 02. En outre, la modélisation numérique du modèle viscoélastique de « Kelvin-Voigt généralisé » a été réalisée avec le code de calcul MATALB. Les résultats de simulations numériques de la réponse du fluage total en flexion ont été faits en utilisant un logiciel numérique ‘’ANSYS-Mechanical APDL 15.0’’ basé sur la Méthode des Eléments Finis. Le modèle d’écrouissage du temps implanté dans logiciel ANSYS 15.0, appelé ‘’Garofalo généralisé’’ basé sur la loi de Bailey-Norton a été utilisé pour modéliser fluage total en flexion. Ces modèles sont basés sur le modèle de Maxwell, ce qui permet de décrire un matériau viscoélastique.