C.3.1 Déformations totales

Les courbes de déformations totales obtenues en flexion à 30, 40 et 50 % de la résistance en traction directe sont présentées sur les Figure III-26, Figure III-27 et Figure III-28. Le trajet de chargement imposé est semblable à celui en compression et en traction directe (en créneau).

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Figure III-26 : Déformations totales en flexion à 30 %

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Figure III-28 : Déformations totales en flexion à 50 %

Les déformations totales obtenues en compression par flexion (valeurs négatives) montrent une allure semblable à celles en compression simple pour les trois taux de chargement testés. Les modules d’élasticité « apparents » obtenus lors de la phase de chargement et de déchargement sont présentés dans le Tableau III-6. Ils sont légèrement supérieurs au module obtenu à partir d’essais conventionnels. De la même façon qu’en compression simple, les déformations totales ne sont que partiellement réversibles au moment du déchargement.

L’allure des déformations totales observées sur la fibre la plus tendue est différente de celle de déformations relevées sur la fibre la plus comprimée. En effet, si l’amplitude des déformations est la même à l’issue du chargement instantané, la cinétique des déformations dans la phase correspondant aux déformations différées est bien différente pour les deux cas. En traction par flexion, on a plutôt une stabilisation caractérisée par un plateau. Toutefois, à la différence des observations faites en traction directe, une cinétique de déformation négative marquée n’a pas été obtenue.

Il est également important de se poser la question de la validité ou non de l’hypothèse de la planéité des sections lorsque les déformations comprennent également les composantes visqueuses. Comme décrit au paragraphe II.B.2.1.c.2 du

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chapitre ΙΙ, il est prévu dans le programme expérimental de vérifier ce qu’il en est réellement en plaçant, en plus des jauges sur les fibres extrêmes, une jauge supplémentaire sur l’axe neutre initial. Les Figure III-29, Figure III-30 et Figure III-31 montrent l’évolution des déformations totales relevées en 3 points appartenant respectivement à la fibre la plus comprimée, à celle la plus tendue et à la fibre neutre initiale de la mini-poutre, pour différentes échéances et pour les 3 niveaux de chargement. Nous avons noté que les déformations relevées sur la fibre neutre sont quasiment identiques à celles de retrait endogène mesurées en parallèle. Autrement dit, elle ne subit que l’effet du retrait mais non celui des contraintes d’origine mécanique. Le fait que la section reste plane après avoir subie une rotation indique que le fluage en traction est identique à celui en compression (cf. paragraphe III- C.3.2 sur le fluage spécifique). De plus, les Figure III-30 et Figure III-31 indiquent que la déformation de la fibre la plus tendue n’évolue quasiment pas contrairement à celle de la fibre comprimée (le fait que cela ne soit pas tout à fait le cas comme observé sur la Figure III-29 peut avoir pour origine une panne électrique survenue pendant les essais et qui a perturbé les mesures de déformation). Ceci peut être expliqué par le fait que le retrait s’oppose au fluage en traction mais amplifie celui en compression, ce qui corrobore le fait que le retrait et le fluage en traction sont du même ordre de grandeur.

Figure III-29 : Evolution de la section transversale en fonction du temps pour un taux de chargement à 30 % : déformation totale

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Figure III-30 Evolution de la section transversale en fonction du temps pour un taux de chargement de 40 % : déformation totale

Figure III-31 : Evolution de la section transversale en fonction du temps pour un taux de chargement de 50 % : déformation totale

140 III-C.3.2 Fluage spécifique

Les déformations spécifiques de fluage et de recouvrance propre en traction et compression par flexion sont reportées sur la Figure III-32. Elles sont obtenues en rapportant les déformations en traction et en compression (déformations totales soustraites des déformations instantanées et du retrait) à la contrainte nominale de la fibre extrême tendue. Les niveaux de chargement sont faibles dans le cas de la compression par flexion (compte tenu de la dissymétrie entre la résistance en traction et celle en compression) tandis que les taux appliqués au niveau de la fibre extrême en traction par flexion sont censés être les mêmes que ceux appliqués en traction directe.

Figure III-32 : Fluage/recouvrance spécifique en flexion à 30, 40 et 50 %

A première vue, on peut constater que les déformations mesurées sur les fibres extrêmes tendue et comprimée présentent des variations similaires, avec un taux de déformation initiale élevé. De plus, les déformations de fluage spécifique en traction par flexion, obtenues après déduction du retrait libre mesuré sur une éprouvette témoin (de mêmes forme et dimension et issue de la même gâchée pour minimiser les incertitudes) restent positives (c’est-à-dire des extensions) tout au long de la période de test, contrairement à ce qui se produit en traction directe. Alors que

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les déformations de retrait libre des éprouvettes témoins associées aux essais en traction et en flexion sont quasiment identiques, les conséquences en termes de fluage ne sont pas du tout les mêmes. En effet, les déformations de fluage en traction directe affichent une pente négative au-delà de quelques jours de mise en charge alors que celles obtenues en traction par flexion évoluent avec une cinétique constamment positive. Rappelons que le retrait endogène déduit pour accéder au fluage n’est pas sensible à la dimension des éprouvettes ayant servi pour le mesurer (cf. paragraphe III-B.5). Il faudrait alors chercher ailleurs la raison des ces réponses différentes à la traction directe et à la traction par flexion.

Lors de la phase de recouvrance, les déformations ne sont que partiellement réversibles. La réversibilité à 20 jours (c’est-à-dire le ratio entre la part de fluage réversible à un instant t suivant le déchargement et la déformation de fluage obtenue au moment du déchargement) est de l’ordre de 30%. Il faudrait disposer d’un suivi sur une période beaucoup plus longue et choisir plusieurs instants de déchargement pour avoir une plus large vue sur la réversibilité du fluage.

III-C.4 Recouvrance

Les résultats de recouvrance en compression, en traction directe ainsi qu’en flexion sont présentés sur les Figure III-33, Figure III-34 et Figure III-35 respectivement. Cependant, les courbes de recouvrance en compression et en flexion à 30 % n’ont pas été présentées car les résultats nous ont semblé aberrants. Par ailleurs, les éprouvettes testées en compression à 70% n’ont pas été déchargées, ceci afin de disposer du maximum d’informations sur leur comportement sous charge lorsque le taux est suffisamment élevé pour que le risque de rupture par fluage tertiaire ne soit plus négligeable (cf. Paragraphe III-C.1.1.b).

La recouvrance pour les 3 types de chargement sont très proches tant en cinétique qu’en amplitude, comme on peut le constater sur la Figure III-36 qui regroupe les courbes de recouvrance obtenues sous les 3 types de sollicitation ( avec ici la même convention de signe pour la recouvrance sous les 3 types de sollicitation). La cinétique des déformations de recouvrance est nettement plus faible que celle des déformations de fluage. Ce fait a déjà été rapporté dans la littérature (Coquillat, 1987). De plus, dans le cas de la recouvrance les déformations semblent se stabiliser plus rapidement.

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Notons qu’en compression, on devrait mesurer une recouvrance correspondant à un « gonflement » tandis qu’en traction, elle devrait correspondre à une contraction de l’éprouvette. Les résultats de recouvrance obtenus pour les différents types de sollicitation (compression, traction directe et flexion) font bien apparaître ces tendances. De plus, les résultats de recouvrance en traction directe affichent une dispersion moins marquée par rapport à ce qui a été constaté dans le cas des déformations de fluage, ce qui semble montrer que la dispersion observée en traction serait liée au chargement. On se limitera à ces observations car pour le reste, il serait hasardeux d’en tirer une conclusion.

Notons que nos observations sont contraires à celles de Brooks et Neville, (1977) qui rapportent que le fluage propre en traction serait totalement irréversible contrairement au cas du fluage propre en compression.

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Figure III-34 : Recouvrance spécifique en traction directe

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Figure III-36 : Recouvrance spécifique pour les 3 types de sollicitation (traction, compression, flexion)