CHAPITRE 4 – DEFORMATIONS DIFFEREES DU BETON A BASE DE TERRE . 127
4.1.4. Retrait endogène sur des éprouvettes de dimension 4x4x16 cm 3
La figure 4.8 présente l'évolution du retrait endogène en fonction du temps du béton de terre avec 0%, 20% et 40% de sol argileux et 0% et 1,2% de fibres de chanvre. Le taux de retrait endogène est important pendant les trois premiers jours et diminue graduellement en fonction du temps. Le retrait endogène se produit indépendamment de la perte d'eau externe et résulte d'un retrait chimique et d'un retrait par auto-dessiccation. La réduction de l'humidité relative dans le système de pores provoque un ménisque eau-air qui provoque des contraintes sur les parois des pores et entraîne un rétrécissement important de l'auto-séchage. Le retrait endogène du béton de terre
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sans fibres augmente avec la proportion de sol argileux avec des valeurs quatre fois plus importantes pour les mélanges avec 40% de sol argileux. L'ajout de 1,2% de fibres montre une légère augmentation du retrait endogène pour les mélanges avec 0% et 20% de sol argileux. Cependant, l'ajout de fibres diminue significativement le retrait endogène du béton de terre avec 40% du sol argileux. Ces différences sont liées à la variation de la porosité globale entre les mélanges de béton de terre et à l'absorption élevée d'eau par les fibres. Ces resultats sont cohérens avec ceux obtenus par
[Fourmentin et al., 2016; Stevulova et al., 2015].
Figure 4. 8 : Influence des fibres et du sol argileux sur l'évolution du retrait endogène. La figure 4.9 présente le retrait total de béton. Ce retrait est égal à la somme du retrait endogène et du retrait de séchage. En réalité, on a obtenu directement le retrait endogène et le retrait total. Autrement dit, le retrait de séchage a été déduit par le retrait total et le retrait endogène. Généralement, on utilise donc le retrait endogène et le retrait de séchage afin de comprendre le comportement de retrait de béton.
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Figure 4. 9 : Influence des fibres et du sol argileux sur l'évolution du retrait total. La figure 4.10 représente le retrait de séchage calculé comme étant égal à la soustraction du retrait endogène du retrait total. Le taux de retrait du séchage augmente rapidement au début pour se stabiliser après 10 à 15 jours. La déformation du retrait de séchage augmente avec le taux de sol argileux et atteint des valeurs importantes pour le béton du sol avec 40% de sol argileux (6 fois plus élevé que celui avec 0% de sol argileux). L'ajout de 1,2% de fibres influence légèrement l'amplitude du retrait avec 0% et 20% de sol argileux, mais diminue l'amplitude du retrait de séchage pour le mélange ayant 40% de sol argileux avec un taux important.
Figure 4. 10 : Influence des fibres et du sol argileux sur l'évolution du retrait du séchage.
La perte de masse est également mesurée pendant le retrait de séchage et est présentée dans la figure 4.11. La variation de la perte de masse transcrit la capacité
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de diffusion du matériau. Dans un premier temps, l’eau de surface s’évapore avec une perte de masse importante pendant les 5 premiers jours. Après 5 jours, la perte de masse est ralentie pour les différentes formulations. Ce ralentissement peut être relié au chemin de l’eau à travers les éprouvettes. En effet, cette eau provient du cœur des éprouvettes et met ainsi plus de temps pour atteindre la surface. La perte de masse est importante pendant les 15 premiers jours et se stabilise par la suite.
Figure 4. 11 : Évolution de la perte de masse en fonction du temps.
La perte de masse montre la même tendance que le retrait de séchage. La perte de masse augmente avec la proportion de sol argileux, ce qui pourrait expliquer l'augmentation du retrait du séchage. L'addition des fibres augmente la perte masse pour le béton du sol avec 0% et 20% de sol argileux alors qu'il diminue la perte de masse pour le béton avec 40% de sol argileux. La perte de masse montre une bonne corrélation avec l'amplitude du retrait. Ainsi, l'évolution du retrait de séchage est également représentée en fonction de la perte de masse (figure 4.12).
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Plusieurs phases peuvent être distinguées sur la figure 4.12. Pendant la première phase appelée zone dormante, une perte de masse sans retrait est observée. En effet, le gradient de teneur en eau due au séchage génère un gradient de contrainte et donc une forte tension responsable des fissurations au niveau de la surface exposée au séchage. Le rapport superficie/volume est un facteur important dans cette phase. Au cours de la deuxième phase, les gradients deviennent plus prononcés et la fissuration de la peau reste inchangée. Le retrait est ainsi proportionnel au séchage (zone linéaire) avec une pente qui traduit la finesse du réseau poreux. Pendant la dernière phase, une phase de stabilisation est observée avec un taux de retrait très faible. Le retrait de béton de terre est très élevé par rapport au béton ordinaire en raison de l'absence de granulats qui freinent le retrait global et la porosité supérieure liée à l'incorporation du sol argileux et à la teneur élevée en eau.