B.5 Mesure du retrait (endogène)

Il n’est pas possible d’accéder directement aux déformations de fluage à partir des mesures brutes de déformation. En effet, comme le retrait et le fluage se manifestent en parallèle, l’accès aux déformations de fluage impose la connaissance des déformations de retrait mesurées à partir d’éprouvettes témoins (RILEM, 1998). Cela suppose donc que les variations dimensionnelles de retrait ne soient pas affectées par les déformations de fluage et vice versa. La pertinence de cette hypothèse reste cependant discutable (cf. paragraphe I-C.2.6 du chapitre I).

Une campagne de mesure de déformations de retrait endogène depuis le très jeune âge sur le même béton que celui de la thèse a été effectuée par la Division Transfert du LMDC dans le cadre du projet national CEOS. Il s’agit de mesures par pesée hydrostatique dont le principe consiste à relever les variations de volume d’un échantillon de béton (placé dans une membrane en nitrile, elle-même plongée dans de l’huile de paraffine à 20°C) à travers la différence de masse lorsque ce dernier se trouve dans l’air et sous eau (principe d’Archimède). Comme il s’agit en fait d’une mesure volumique, il est possible de se ramener à une mesure linéique en faisant l’hypothèse que le retrait endogène soit isotrope. Les déformations de retrait (comptées ici positivement) mesurées depuis l’instant du coulage sont présentées sur la Figure III-7 tirée de la thèse de Souyris, (2012).

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Figure III-7 : Retrait endogène mesuré par pesée hydrostatique depuis l’instant du coulage (Souyris, 2012)

Ces résultats indiquent une contraction initiale très rapide suivie d’une phase de gonflement qui se poursuit jusqu’à environ 6h. Au-delà de cette période, le retrait recommence à croître. Ces courbes sont ensuite recalées à 18h, en supposant que la percolation a lieu aux environs de cette période, puis comparées aux résultats obtenus par Camps et Ladaoui à l’aide de mesures au rétractomètre (Figure III-8)

Figure III-8 : Recalage du retrait mesuré par pesée hydrostatique à 18h et comparaison avec les résultats de Camps et Ladaoui obtenus par rétractomètre (Souyris, 2012)

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Il en ressort toute la complexité de mesurer avec précision ces déformations, notamment au jeune âge, au vu des dispersions importantes affichées par les courbes présentées précédemment. A notre avis, cet aspect aléatoire des déformations est étroitement lié à l’histoire de l’éprouvette et notamment aux échanges thermique et/ou hydrique de celle-ci avec son environnement (qui ne sont pas les mêmes si l’éprouvette est démoulée après 1 jour de cure humide ou si elle est constamment placée dans une membrane étanche). Dans une moindre mesure, il pourrait également s’agir d’artefacts introduits par la méthode de mesure (dans sa thèse, Briffaut, (2010) évoque en particulier le fait que le rétractomètre n’est pas adapté aux mesures de retrait endogène au très jeune âge à cause des plots en laiton qui pénètrent sous l’effet du poids propre de l’éprouvette et qui de fait surestiment les déformations mesurées).

Dans notre cas, une difficulté supplémentaire est introduite par l’histoire complexe que subit l’éprouvette et qui est évoquée au paragraphe III-B.3.4. A cela s’ajoute les contraintes liées à la mise en œuvre pratique de l’essai (pose des 3 couches de feuille d’aluminium, collage des jauges, etc.) qui ne permettent pas d’effectuer les mesures à l’aide de jauges (comme dans le cas des éprouvettes de fluage) directement après l’arrêt de la cure sous eau. Sachant que les essais de fluage ont lieu à 28 jours et que c’est la principale raison de mesurer le retrait en parallèle, nous nous limité aux déformations de retrait mesurées au-delà de cette période4.

Afin de limiter le risque de dispersion, les éprouvettes témoins sont issues de la même gâchée que celles soumises au fluage. Les déformations de retrait sont mesurées sur des éprouvettes non-chargées ayant la même géométrie que celles qui subissent le chargement, par souci de représentativité. Les résultats de mesures de retrait endogène effectuées à partir de 28 jours après le coulage sont reportés sur la Figure III-9. Les valeurs relevées correspondent au retrait moyen relatif à trois gâchées différentes (respectivement TF-30, TF-40 et TF-50) et pour deux dimensions d’éprouvettes différentes (Dim1 correspond aux éprouvettes de

4 _{Il est utile de signaler que l’intérêt véritable de mesurer les déformations au très jeune âge pour}

prendre en compte de l’effet de consolidation vis-à-vis du potentiel visqueux dans la modélisation du fluage ne nous est apparu que tardivement par rapport au déroulement de la thèse.

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dimensions 70×70×280 mm chargées en traction et Dim2 aux éprouvettes de dimensions 100×100×500 mm sollicitées en flexion).

Les variations dimensionnelles de retrait mesurées après 28 jours sont faibles et ne dépassent pas les 20 µm/m après 80 jours de mesure. Le fait qu’il subsiste du retrait endogène au-delà de 28 jours témoigne de la poursuite du complexe processus d’hydratation. Si l’on veut s’en affranchir, il faudrait envisager des essais sur des éprouvettes nettement plus âgées, mais l’inconvénient est que le potentiel de fluage du béton risque de se retrouver diminué.

Il est également à noter que la dispersion des valeurs de déformation relevées sur les 2 faces opposées d’une même éprouvette (qui n’est pas présentée ici) reste assez faible, la différence maximale observée étant inférieure à 4µm/m. De même, la taille des éprouvettes ne semble pas avoir d’effets notables sur le retrait endogène.

Concernant la variabilité du retrait endogène sur plusieurs gâchées, la comparaison du retrait endogène moyen de 2 éprouvettes provenant de gâchées différentes montre que la différence maximale ne dépasse pas 2 µm/m.

Ainsi, lorsque les incertitudes de mesure sont prises en compte, on peut dire que les résultats sont faiblement dispersés, que les éprouvettes soient issues d’une même gâchée ou bien proviennent de gâchées différentes.

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Figure III-9 : retrait endogène d’éprouvettes stockées dans la boîte isolée thermiquement à partir de 28 jours après coulage

Enfin sur la Figure III-10, nous présentons une comparaison d’une mesure de retrait endogène à partir de 28 jours que nous avons effectuée à l’aide de jauges avec les résultats de Ladaoui, (2010) obtenus avec le rétractomètre, pour nous assurer de la pertinence de nos mesures. Une bonne concordance est constatée dans l’ensemble compte tenu de la différence des moyens de mesure mis en œuvre. En outre, il a également été vérifié si l’utilisation de 3 couches de feuilles d’aluminium permettait bien de se prémunir des risques de dessiccation. Ainsi, aucune perte de masse (au g près) n’a été détectée durant la période de mesure.

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