Chargement après retraits en dessiccation et endogène

Les résultats présentés ci-dessous sont le résultat d’échantillons non chargés (séchés ou non) puis chargés en condition endogène (Figure II-62). Le chargement de toutes les éprouvettes

intervient après 682 jours depuis la date de démoulage et donc environ 590 jours après la fin de la cure sous eau.

La nomenclature suivante est adoptée :

 CDLS correspond à des éprouvettes séchées à 50% HR après la cure sous eau puis chargées et isolées des échanges hydriques.

 VDLS correspond à des éprouvettes séchées à humidité variable (entre 50% et 98% HR) après la cure sous eau puis chargées et isolées des échanges hydriques.

 USLS correspond à des éprouvettes conservées en endogène après la cure sous eau puis chargées et isolées des échanges hydriques.

Il y a une éprouvette CDLS et une éprouvette USLS, puisque nous avons fait le choix de soumettre les autres éprouvettes issues du programme 1 à des sollicitations THM dont les résultats seront présentés dans le chapitre III. Il y a deux éprouvettes VDLS distinctes. L’une est instrumentée avec un capteur central comme présenté dans la Figure II-44 et l’autre, initialement instrumentée avec deux plots pour des mesures de retrait avec le rétractomètre, est équipée de jauges de déformation pour suivre le fluage.

Le Tableau II-5 donne la désignation des échantillons.

Tableau II-5. Désignation des échantillons

Désignation Signification Traduction

CDLS Constant Drying then Loaded and Sealed Séchage constant puis chargé et isolé

VDLS Variable Drying then Loaded and Sealed Séchage à humidité variable puis chargé et isolé USLS Unloaded Sealed then Loaded and Sealed Non chargé puis chargé et isolé

L’évolution des déformations depuis le démoulage est présentée dans la Figure II-62.

-400 -200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 200 400 600 800 1000 T o tal d efo rmati o n (µ m. m -1)

Time after demoulding (days)

CDLS VDLS Unloaded M 50% RH Sealed Load=30%×fcm USLS Contraction Expansion W a te r c u ri n g Variable humidity (50%-98%) Sealed Sealed Sealed

Figure II-62 : Déformations totales en fonction du temps pour plusieurs degrés de saturation et histoires hydro-mécaniques

La première période de 95 jours est la phase de cure dans l’eau. Elle est commune à tous les bétons. Les bétons gonflent de 180 µm.m-1 pendant cette première période.

Après la période de cure, trois différentes conditions hydriques sont appliquées : béton isolé hydriquement (USLS), béton avec deux cycles hydriques entre 50% HR et 98% HR (VDLS) et les bétons séchés à 50% HR (CDLS). Les évolutions durant cette phase ont déjà été présentées dans les Figure II-45 et Figure II-47. Les bétons isolés développent moins de 100 µm.m-1 de retrait endogène (USLS). En effet, l’hydratation est stabilisée et la porosité quasiment saturée. Les bétons conservés à humidité variable (VDLS) développent une contraction de retrait due à la perte d’eau moins importante (220 µm.m-1

) que lorsque les bétons sont séchés à 50% d’humidité relative constante. Après la phase des déformations libres, les matériaux sont mis en fluage. Ils développent une déformation instantanée relativement semblable, quelle que soit l’histoire hydrique avant chargement, comme le prouve les valeurs calculées très proches des modules de Young à 20°C répertoriés dans le Tableau II-6.

Tableau II-6. Modules de Young avant la mise en charge pour les quatre éprouvettes ayant suivi différentes conditions de retrait

Désignation Module de Young

CDLS E = 42,4 GPa

VDLS E= 40,6 GPa

VDLS E= 39,4 GPa

USLS E= 40,0 GPa

Les bétons sont chargés à 682 jours après le démoulage et sont isolés des échanges hydriques. Les échantillons USLS sont quasiment saturés (cure sous eau puis retrait endogène), et les échantillons CDLS et VDLS ont quasiment le même degré de saturation puisque les pertes de masse finales sont les mêmes (Figure II-51). Ils diffèrent dans la cinétique de séchage qui est lente pour les échantillons VDLS (diminution par palier de 10% jusqu’à 50%HR) et brutale pour les échantillons CDLS (mise directement à 50%HR). Il y a davantage de retrait en dessiccation sur les échantillons CDLS que sur les échantillons VDLS et donc éventuellement de la microfissuration.

Afin de mieux mettre en évidence cette différence d’amplitude et de cinétique entre les différents essais durant la phase sous charge, les courbes de fluage en fonction du temps après chargement sont représentées dans la Figure II-63.

0 50 100 150 200 250 300 0 50 100 150 200 250 300 B asi c cr eep (µ m. m -1)

Time after loading (days)

CDLS VDLS (sensor) USLS VDLS Loading

Figure II-63 : Déformation de fluage propre après chargement

Les amplitudes de fluage entre VDLS et CDLS sont globalement similaires. Ces éprouvettes ont séché avec des cinétiques différentes induisant des retraits distincts, mais se caractérisent par une même masse finale au bout de 700 jours, comme indiqué Figure II-51, et donc un état de saturation comparable avant d’être chargées. Il semble donc que, pour un même degré de saturation du matériau à l’instant de mise en fluage, la réponse mécanique différée sous charge est indépendante de l’histoire hydrique préalable à ce chargement. En outre, alors que le retrait total supérieur sous humidité constante pourrait engendrer une microfissuration plus développée altérant le fluage ultérieur, il n’en est rien. C’est par conséquent davantage le degré de saturation qui pilote la vitesse de fluage des échantillons scellées que l’intensité du retrait. C’est pour cette raison que dans le modèle de fluage LMDC la vitesse instantanée du fluage est supposé proportionnelle au degré de saturation.

Les éprouvettes USLS, qui ne subissent pas de séchage entre la fin de cure et la mise sous chargement développent une part plus importante de fluage. Leur amplitude de fluage est entre 1,4 et 1,8 fois plus grande que celles des éprouvettes qui ont séchées (VDLS et CDLS). Les différences interviennent également au niveau des cinétiques de fluage après 200 jours. En considérant que les éprouvettes VDLS et CDLS ont la même cinétique finale, les éprouvettes USLS ont une cinétique (après 200 jours) 3,6 fois supérieure à celles des éprouvettes VDLS et CDLS.

On peut donc en déduire que le comportement différé du BHP sous contrainte de compression uniaxiale en condition endogène dépend de l’état de saturation du matériau à l’instant d’application de la sollicitation mécanique, en accord avec d’autres études [Wittmann 1970]

cité par [Benboudjema 2002]. Mais il est indépendant de l’histoire hydrique et de l’intensité du retrait total antérieurs à l’application du chargement.