Thèse soutenue

Etude expérimentale de la liaison entre l'acier et le béton autoplaçant : contribution à la modélisation numérique de l'interface
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Auteur / Autrice : Atef Daoud
Direction : Michel Lorrain
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie civil
Date : Soutenance en 2003
Etablissement(s) : Toulouse, INSA

Résumé

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Le travail décrit dans le présent mémoire est une contribution à l'étude de la liaison entre l'acier et le béton autoplaçant (BAP). Le changement de composition et surtout de mise en œuvre de ce type de béton sont des raisons suffisantes pour s'interroger sur la qualité de l'interface armature/béton. En effet, l'absence de vibration, l'utilisation de nombreux adjuvants et l'incorporation d'additions minérales ont une influence non négligeable sur la liaison acier-béton. C'est ce qu'a révélé l'étude bibliographique relative au béton autoplaçant. L'étude de la liaison acier-béton autoplaçant a été menée à partir d'essais d'arrachement (RILEM) et d'essais tirants avec pour objectif de quantifier l'influence des paramètres constitutifs de la liaison sur l'adhérence et la fissuration des bétons autoplaçants et détecter éventuellement les différences de comportement avec le béton vibré. Il a été établi que l'adhérence et la fissuration des bétons autoplaçants et des bétons vibrés sont régis par les mêmes phénomènes physiques. Cependant, il convient de noter la sensibilité du BAP à l'absence de rugosité. Une étude de l'arrangement géométrique des grains autour de la barre, conduite par analyse d'image et analyse linéaire, semble établir une corrélation satisfaisante entre la résistance à l'arrachement et la qualité (isotropie) de l'arrangement. Cette étude a permis, également, de montrer l'existence d'une couche fine de béton pauvre en gros granulats autour de la barre, dans le cas du béton autoplaçant. Cette couche est pratiquement inexistante dans le cas du béton vibré; ceci peut être à l'origine de la sensibilité du BAP à l'absence de rugosité. Une contribution à la modélisation numérique de l'interface acier-béton a été développée. Le modèle proposé consiste en une loi d'interface couplée avec un modèle d'endommagement du béton. Il a été montré que ce modèle permet de décrire correctement le transfert de contrainte entre l'acier et le béton et d'observer le développement de la fissuration d'une membrure tendue. C'est ce qu'attestent les résultats de la simulation de deux cas de base, essai d'arrachement et essai tirant, pour les armatures lisses et à haute adhérence