Apport d’un renfort de fibres sur le comportement d’éléments en béton autoplaçant armé

par Youcef Fritih

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Gérard Pons.

Soutenue en 2009

à Toulouse, INSA .


  • Résumé

    Le BAP Fibré (BAPF) est un béton de nouvelle génération qui offre des avantages économiques et techniques très attrayants. Peu d’études ont été menées sur ce matériau qui reste actuellement assez peu utilisé, en dehors de quelques niches telles que des éléments de préfabrication (palplanches, segments de tunnel,…) ou les dallages. Ce travail de thèse a donc pour objectif d'élargir le potentiel du champ d'application de ce type de béton à des éléments structuraux plus courants, en particulier les poutres en béton armé soumises à de la flexion simple. Dans ces conditions, un tel renfort ne peut-il pas reprendre une partie des efforts de traction dus au cisaillement ? Dans l’affirmatif, la substitution totale ou partielle des armatures transversales est une question pertinente. Une large campagne expérimentale a été menée afin d’apporter des réponses à différents questions soulevée quant au rôle des fibres sur l’ouverture de la fissure et la reprise des efforts de traction au voisinage de la fracture. Pour ce faire une caractérisation de base a été établie avant d’étudier le comportement en flexion de poutres en béton. Deux types de fibres on été utilisés : des fibres métalliques adhérentes et des fibres synthétiques glissantes. Cette phase ultime du programme a permis de montrer que les fibres utilisées ont une incidence favorable sur la fissuration et que l’action des fibres peut être prise en compte dans le calcul des ouvertures de fissures aux Etats Limites de Service (E. L. S. ) vis-à-vis de la durabilité des structures dans des environnements de type agressifs, selon l’Eurocode 2 [EN 1992-1-1 2004]. En outre, ces fibres peuvent constituer un renfort complémentaire aux aciers transversaux car, comme nous l’avons constaté, la contribution des fibres diminue le transfert de charges aux armatures d’effort tranchant lorsque ces dernières sont interceptées par des fissures. En revanche, l’effet sur le comportement à l’effort tranchant à rupture est limité en raison d’un dosage en fibres faible et, surtout, du type de fibres résistantes jusqu’à des ouvertures de fissures de l’ordre de 200 µm

  • Titre traduit

    Effect of fibre-reinforcement on the behaviour of reinforced self compacting concrete elements


  • Résumé

    Despite Fibre Reinforced Self-Compacting Concrete (FRSCC) offers economic and technical benefits in building applications, few studies have been undertaken on this material which is actually not much used, except for some precast elements (sheet piles, tunnel segments. . . ). The object of this thesis is to expand the potential of application of this concrete at structural elements more common, particularly the flexural postcracking response of reinforced concrete beams. In this case, can reinforcement fibre take a part of the tensile stress due to shear ? If yes, the partial or total substitution of transverse reinforcement is for studying. An experimental program was conducted to provide answers to the various questions raised about the use of fibres in the crack opening and the transfer tensile stress near crack. Analysis of experimental results illustrates the double effect of the fibre-reinforcement which controls cracking and maintains a tensile stress transfer near crack. In structural element, cracking is strongly influenced by fibre-reinforcement: the number of cracks is increased and in return it results in reduced crack opening a trend expected to improve the durability of the application according to Eurocode 2 [EN 1992-1-1 2004]. The shear performance of the steel FR-SCC beams demonstrated the potential for steel fibers to be used to satisfy the minimum shear reinforcement criteria. However, the effect of fibre reinforcement on the shear behaviour in failure is limited because of a low volume of fibres. Moreover these fibres are not efficient for crack opening above 200 microns

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Informations

  • Détails : 1 vol. (241 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 201-215

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2009/984/FRI
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