C.1.1.a Mesures sous les taux de chargement de 30 et 50%

Le trajet de chargement (en créneau) est indiqué sur la Figure III-11. Il comprend une mise en charge à 28 jours suivie d’un palier où la contrainte appliquée est maintenue constante et enfin un déchargement après 215 jours de chargement.

Figure III-11 : Trajet de chargement appliqué

Les déformations totales relevées sous les taux de chargement de 30 et 50 % sont présentées sur les Figure III-12 et Figure III-13.

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Figure III-12 : Déformations totales en compression à 30%

Figure III-13 : Déformations totales en compression à 50%

Nous pouvons remarquer que l’allure globale des courbes est identique pour deux taux de chargement.

Lors de la phase de chargement apparaissent des déformations dites « instantanées » en reprenant la terminologie habituelle bien qu’il s’agisse en réalité d’un abus de langage (on devrait plutôt parler de déformations quasi-instantanées (Acker et Ulm, 2001)). La principale difficulté dans l’identification de la composante instantanée des déformations réside dans le fait de dissocier celle-ci des

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déformations dites « différées ». Dans notre cas, nous avons supposé que la composante instantanée était obtenue lorsque les déformations n’évoluent plus (pendant généralement un court laps de temps) une fois la contrainte imposée atteinte, ce qui nécessite d’avoir des fréquences de mesure suffisamment importantes au début des essais. Tel qu’il a été vu au paragraphe III-B.4.2.b de ce chapitre, le module d’élasticité « apparent » calculé à partir de la contrainte appliquée et des déformations obtenues au cours de cette phase est quasi-identique à celui déterminé à partir d’un essai conventionnel (RILEM, 1972). De plus, le fait que la valeur de ce module à 30 % soit relativement proche de celui à 50 % implique que l’état d’endommagement résultant de la mise en charge quasi-instantanée reste assez modéré pour des niveaux de chargement compris entre ces deux limites.

Pendant le palier de contrainte a lieu l’évolution des déformations différées (fluage et retrait) du béton. Les deux agissent dans la même direction dans le cas de la compression. La cinétique des déformations totales est très importante durant les premiers jours qui suivent le chargement. Elles semblent ensuite se stabiliser dans le temps mais demeurent significatives même après 200 jours de mise en charge. Les essais de Brooks, (2005) ont d’ailleurs montré que le fluage ne se stabilise pas, même après une période de plus de 30 ans ; il n’est donc pas surprenant que le fluage reste significatif sur la période de mesure.

La recouvrance a lieu au moment du déchargement de l’éprouvette. On assiste d’abord à un retour instantané de fluage, suivi d’une phase où la déformation ne semble plus évoluer significativement. Il est possible que le retrait (négatif) soit compensé par la recouvrance (positive) si les deux sont du même ordre de grandeur. Enfin, il est important de souligner que les déformations totales i.e. instantanées + différées, ne sont que partiellement réversibles. Comme le module « apparent » mesuré lors du chargement ne diffère pas significativement de celui mesuré lors du déchargement (cf. III-B.4.2.b), la grande part de cette irréversibilité est donc attribuée aux déformations différées.

III-C.1.1.b Mesures à 70%

Des essais de fluage propre en compression à 70 % ont également été effectués (en gardant le même trajet de chargement). Un point important à souligner est la rupture d’une éprouvette au bout de 7 jours au cours d’un essai (Figure III-14), confirmant ce qui est rapporté dans la littérature concernant le risque de rupture par

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fluage tertiaire pour des taux de chargement supérieurs à 70 % (Meyers et al., 1969). L’inspection visuelle du faciès de l’éprouvette rompue a révélé un état d’endommagement plus ou moins diffus correspondant à un état de désagrégation de l’éprouvette plus prononcé que lors d’essais de rupture classiques. Notons toutefois qu’une autre éprouvette, issue de la même gâchée que la première et soumis au même taux de chargement en compression n’a montré aucun signe apparent de rupture. Deux remarques peuvent alors être faites. D’une part, la dispersion sur les valeurs de résistance ne peut plus être négligée lorsqu’on est en face d’un taux de chargement élevé sous peine de basculer en fluage tertiaire (De Larrard, 2010). Pour deux éprouvettes issues d’une même gâchée et soumises au même effort de compression (cas des éprouvettes de la Figure III-14), il est évident que celle qui aura la résistance la plus faible sera rompue la première. D’autre part, le fait que l’éprouvette ne s’est pas rompue immédiatement mais au bout de 7 jours ne peut résulter que d’une évolution progressive de état d’endommagement au sein du spécimen, amenant ce dernier à la rupture. L’effet du couplage entre l’endommagement et le fluage est donc très marqué pour les hauts niveaux de chargement.

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En tout, 4 éprouvettes issues de la même gâchée (C-70) sont chargées à un taux de 70% sur 2 bâtis différents. Sur un bâti, la rupture d’une éprouvette (Figure III-14), entraîne l’arrêt des mesures au bout de 7 jours de mise en charge (Figure III-15). Sur l’autre bâti, aucune des deux éprouvettes n’a rompu pendant la durée des essais. Toutefois, seules les déformations totales obtenues sur une de ces deux éprouvettes non rompues sont présentées sur la Figure III-16, étant donné que le capteur de déplacement était défectueux sur l’autre éprouvette.

Figure III-15 : Déformations totales à 70% en compression (avec la rupture au bout de 7 jours d’une des éprouvettes testées en binôme l’essai ne peut être poursuivi pour l’autre

éprouvette)

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Les déformations totales relevées à 70 % suivent les mêmes tendances que celles obtenues à 30 et 50 % avec des déformations « instantanées » initiales suivies de déformations différées évoluant avec un taux décroissant. Les mêmes commentaires que pour le cas des déformations totales à 30 et 50% peuvent donc être repris.

En revanche, sur la Figure III-15 et contrairement à ce qu’on pourrait attendre, les courbes ne montrent pas la transition vers le fluage tertiaire. C’est une conséquence du fait que le relevé des déformations est manuel et de ce qui apparaît comme une rupture soudaine. Il est important de mentionner qu’il s’est écoulé une journée entre l’instant de la dernière mesure et l’instant où la rupture de l’éprouvette a été constatée.