3-3-4 Facteurs influençant le fluage:

De nombreux paramètres peuvent influencer le fluage des matériaux cimentaires sous sollicitations mécaniques et leurs interactions sont complexes et non complètement clarifiées (Mehta) cité à [A. Kamen, 2007].

 Age du béton au moment de la mise en charge:

Plus l’âge du béton - ou plutôt le degré d’hydratation du ciment - est avancé au moment de la première mise en charge, plus le fluage diminue. C’est bien entendu lié aussi à la résistance du béton et à la vitesse de durcissement du ciment. Mais, même pour des âges très avancés, le fluage ne disparaît jamais totalement. [S. STAQUET, 2004]

Plusieurs travaux ont montré que la cinétique et l’amplitude du fluage diminuent si l’âge du chargement augmente du fait du vieillissement (Cheyrezy & Behloul ; Loukili ; Baron & Sauterey) cité à [A.Chabane, 2012]

Le fluage est proportionnel à la contrainte appliquée à l’échantillon jusqu’à une certaine limite. (Rapport entre contrainte et résistance du matériau), Cette limite est entre (0.4 et 0.6) pour le béton, entre (0.3 et 0.75) pour les bétons à haute résistance et (0.8 et 0.85) pour les mortiers [Neville, 1995]. Au-delà de la limite de proportionnalité, le taux et l’amplitude de fluage croissent de façon significative, et l’on peut atteindre la rupture après une certaine durée, si le rapport entre contrainte et résistance atteint une valeur entre (0.8 et 0.9 %).

CHAPITRE I-3 : GENERALITES SUR LE COMPORTEMENT DIFFERE DES BAP « RETRAIT ET FLUAGE »

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Mazzotti & Savoia ont élaboré des essais de fluage en compression par cycles de

courte durée (une heure pour chaque niveau) sur échantillons de béton à différents niveaux de sollicitation et à différents âges : 7, 28 et 60 jours. Ils ont observé l’apparition de la non linéarité à partir d’un niveau de chargement de 50 à 60 %, et au-delà du niveau de chargement de 85 %, le fluage tertiaire.

 Rapport E/C:

Nous constatons que le rapport (E/C) au très jeune âge (âge où l'hydratation est peu avancée) n'influence pas vraiment les déformations de fluage (Bissonnette & Pigeon,

1995).

Les bétons à fort ratio E/C contiennent un pourcentage élevé de pores et possèdent donc une capacité de rétention importante de l'eau dans le béton. Or, plus la teneur en eau (évaporable) est importante, plus les déformations de fluage en compression comme en traction (fluage propre, en particulier) vont croître (Kovler, 1995 ; Smadi & al,

1987). [A.Chabane, 2012]

A ratio (E/C) constant, par exemple, nous notons une légère diminution des déformations avec un plus fort dosage en ciment (L'Hermite, 1978). A l'inverse, à quantité d'eau équivalente mais pour des dosages en ciment plus faibles, les déformations de fluage augmentent. [A.Chabane, 2012]

Figure I-3-16: Influence du ratio (E/C) (série 5 : E/C=0.55 ; série 4 : E/C=0.40) sur le fluage spécifique. (Ward & Cook, 1969). [A.Chabane, 2012]

 Dosage et type de ciment :

Il est connu que la matrice cimentaire hydratée est le siège du fluage. Malgré cela le fluage augmente si le dosage en ciment diminue et si les interfaces entre granulats et

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51 ciment augmentent selon Bissonnette et coll. Par contre, selon Mehta, pour un même rapport E/C, l’augmentation du dosage en ciment résulte en une augmentation du fluage du fait que le volume de pâte croît aussi.

Le type du ciment influence aussi le fluage du fait qu’il influe sur la résistance du matériau. Le fluage à un âge de chargement donné diminue si la résistance du matériau augmente (Neville; Mehta) cité à [A.Chabane, 2012]

La finesse du ciment influence aussi l’évolution des résistances au jeune âge et donc le fluage. Selon Neville, un ciment extrêmement fin donne un fluage au jeune âge élevé mais à long terme un plus faible fluage. [A.Chabane, 2012]

 Adjuvant:

Les adjuvants peuvent augmenter le fluage propre. Les adjuvants fluidifiants à base de ligno-sulfonates tendent à augmenter le fluage propre plus que les adjuvants à base de carboxylate (Neville). Les adjuvants qui assurent une meilleure dispersion des particules mènent aussi à un affinement de la structure des produits d’hydratation et donc augmentent le fluage (Mehta). [A.Chabane, 2012]

 Granulats:

La fonction des granulats vis-à-vis du fluage est de restreindre les déplacements de la pâte de ciment (Smadi & al, 1987 ; Khan & al, 1997). Leur taille et leur qualité sont particulièrement influentes sur l'état de déformation et de fissuration.

L’augmentation de la taille des granulats améliore la raideur du matériau en réduisant la capacité de déformation (Harsh & al, 1990).

Figure I-3-17: Influence de la taille du granulat sur le fluage spécifique (Ward &

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52  Température:

L’effet de la température sur le fluage a été observé depuis 1959 par Ross pour les bétons ordinaires, d’après le même auteur le fluage est plus sensible aux changements de la maturité qu’aux changements de la résistance ou le module élastique (De

Schutter).

D’après Brooks et coll, le fluage transitoire (induit par l’effet de température) est fortement lié au degré de maturité et au taux d’accroissement de température.

La plupart des études ont été consacrées au fluage en compression à des hautes températures et montrent une augmentation graduelle du fluage en fonction de la température (Figure I-1-18). Bengougam et coll ont observé que l’amplitude du fluage et le taux de fluage à des températures élevées sont plus importants pour un même niveau de sollicitation et la même durée : le fluage à 55 C° est environ 2 à 3 fois plus grand que celui à 20°C.

Selon Neville, le fluage d’un béton (E/C=0.6) sous 70 C° peut être 3.5 fois supérieur que celui à 21 C°, selon l’auteur l’accroissement du fluage du béton sous hautes températures peut être dû aux faibles résistances à long terme sous des températures élevées.

D’après Schwesinger et coll, pour des températures élevées le comportement viscoélastique devient non linéaire.

D’un autre côté, les essais réalisés par Charron indiquent que la capacité de fluage du béton est grande à basses températures et limite par conséquent plus efficacement les contraintes provoquées en conditions de déformations empêchées. [A. Kamen, 2007]

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53  Humidité ambiante:

Le fluage augmente si l’humidité relative de l’environnement diminue (voir Figure I-3-19), du fait qu’elle conditionne le processus de séchage c’est- à- dire la diffusion de l’eau adsorbée et l’eau des micropores des hydrates vers l’ambiance [Neville, 95 ; Mehta, 86]. Par contre, l’influence de l’humidité relative est faible ou même négligeable si l’échantillon a atteint l’équilibre hygrométrique avec son milieu ambiant avant l’application de la charge [A. Kamen, 2007]

Figure I-3-19: Influence de l'humidité relative sur le fluage. [A. Kamen, 2007]

I-3-3-5 Les types d’essais mécaniques du fluage: