Cas en volume

Les moules des éprouvettes servent de support de fixation aux capteurs à noyer au sein du béton.

Pour les éprouvettes 16/32, le système est facilement réalisé. La figure suivante présente les photos des trois montages différents(cf. Figure 4.18). Chacune de ces photos présente un seul des divers moules instrumentés pour chaque capteur. Deux tiges en acier, guidées par un

portique en tête de moule solidaire de ce dernier et traversant son fond, permettent de mainte-

nir le capteur dans l’axe de l’éprouvette. Ces deux tiges passent dans les trous de fixation que comportent chaque capteur à leurs ancrages et sont bloquées au niveau du portique par vis- sage. Des fils en kevlar, composés d’une multitude de brins, permettent de fixer les extrémités du capteur au portique et au niveau du fond du moule sans effort de traction (contrôlé par la mesure des déformations des capteurs). Ils empêchent le capteur de descendre (lors du cou- lage du béton) ou de remonter (principalement lors de la mise en place du béton). D’un dia- mètre suffisant pour éviter la flexion, les tiges sont enlevées tout de suite après la mise en place par vibration et les fils sont coupés en tête d’éprouvette, restant à demeure dans le béton

y = 0,0396x - 0,9859 -25 -20 -15 -10 -5 0 -600 -480 -360 -240 -120 0 εεεεzz(µm.m-1)

Consigne presse (MPa)

moyenne des 4 capteurs à inductances variables z zoonneeddeeppeerrttuurrbbaattiioonnss d duueessààllaaggééoommééttrriiee d deell’’éépprroouuvveetttteeeenn b bééttoonntteessttééee é éqquuaattiioonnddeellaaccoouurrbbee d deetteennddaannccee

sans le perturber. Pour les sorties des câbles une entaille dans le moule en carton est réalisée avec à son extrémité un trou du diamètre du câble. Cette découpe est effectuée avec soin afin de ne pas détériorer la surface intérieure du moule. Une fois le câble à poste, l’entaille est re- fermée par un adhésif toilé afin d’éviter son ouverture et des fuites éventuelles pendant le coulage et la mise en place du béton. De par les différences entre les capteurs (dimensions, diamètre et sorties des câbles), le procédé est adapté suivant l’instrumentation à fixer (en- traxes des trous pour passer les tiges, diamètre des trous pour les câbles,…).

Figure 4.18 Fixation dans les moules des éprouvettes 16/32 des capteurs à noyer

Pour les 16/100, les montages sont plus compliqués à réaliser. La figure suivante pré- sente les photos d’un montage CCV / CFO n°2 dans une éprouvette 16/100 (cf. Figure 4.19).

Figure 4.19 Fixation dans les moules des éprouvettes 16/100 des capteurs à noyer

C

CFFOOnn°°11 CCFFOOnn°°22 CCCCVV

C

Le premier problème rencontré se situe au niveau des tiges en acier. Les diamètres des trous de fixation des ancrages ne permettent pas d’utiliser des tiges de diamètre suffisamment im- portant pour empêcher leur flexion sous le poids des capteurs. De plus, l’entraxe de ces trous de fixation n’étant pas les mêmes, des tiges trop rigides ne conviennent pas. Des câbles en

acier galvanisé de 0,7mm de diamètre sont utilisés et tendus par un système de vissage au

niveau du portique avec blocage au fond des moules. Des fonds en avcodur sont réalisés spé- cialement pour ces essais aux dimensions précises des moules, afin de faciliter leur usinage pour la conception du système de fixation.

Sortir les câbles des moules métalliques présente un second problème. Pour le résoudre, une entaille est pratiquée au niveau du joint d’une des deux coques métalliques. De la même ma-

nière que pour les 16/32, les capteurs sont maintenus en hauteur sans effort de traction

(contrôlé par la mesure de déformation des capteurs) par des fils en kevlar, reliant les capteurs directement aux parois des moules où des trous de fixation sont usinés. Afin de faciliter cette mise en œuvre, toutes ces opérations sont réalisées sur une seule coque (coque de travail) et non sur l’ensemble du moule assemblé (cf. Figure 4.19). Un autre problème apparaît lors de l’assemblage des deux coques : les fils en kevlar se détendent suite à la diminution de diamè- tre de la coque de travail. Par conséquent, seules les extrémités supérieures des capteurs sont fixées à la coque de travail, la longueur des fils tenant compte du raccourcissement du diamè- tre de la coque. Une fois les deux coques assemblées, les fils en kevlar, préalablement fixés aux extrémités inférieures des capteurs, sont tendus et solidarisés au moule une fois assemblé, tout en respectant l’alignement des capteurs entre eux dans l’axe du moule. Les inserts sont préalablement fixés aux deux coques. La surface intérieure des coques et le fond du moule sont graissés pour permettre un démoulage plus aisé. Le procédé de fixation est le même pour l’ensemble des éprouvettes 16/100. Il a l’avantage d’être applicable à des capteurs de dimen- sions différentes. Une fois le coulage et la mise en place du béton réalisés, les câbles métalli- ques sont coupés en tête d’éprouvette et les fils en kevlar sont coupés au niveau des coques métalliques. Ces câbles et fils ne perturbent en rien les expérimentations.

La mise au point de l’ensemble de ces procédés (16/32 et 16/100) a nécessité la réalisa- tion d’une série de tests. Les différents montages réalisés sont testés, avec des gabarits usinés aux mêmes dimensions que les capteurs à fibre optique, selon la procédure suivante : après avoir coulé et vibré le béton, séchées environ une ou deux heures, les éprouvettes sont dé- moulées et le béton frais délicatement retiré ; le positionnement exact des capteurs est mesuré, en le comparant avec les mesures initiales (écart de position avant et après bétonnage inférieur à 0,5mm). Une illustration présentant le cas d’une éprouvette 16/100 est donnée figure sui- vante (cf. Figure 4.20).

Figure 4.20 Test sur les fixations dans les moules des éprouvettes 16/100

C CFFOOnn°°22 + + C CCCVV t taabbllee v viibbrraannttee

Ces tests ont permis de mettre au point les opérations de coulage et de mise en place du béton pour les deux types d’éprouvette. Ces opérations sont réalisées de la manière suivante :

• 16/32 : L’opération est réalisée comme suit : remplissage de la totalité du moule, dé- posé sur la table vibrante ; ajout de béton pendant la vibration afin de remplir le moule jusqu’à la tête de l’éprouvette (cf. Figure 4.21).

Figure 4.21 Coulage et mise en place du béton pour les éprouvettes 16/32

• 16/100 : Pour le coulage, deux plaques en aluminium sont usinées afin de protéger les capteurs lors de l’opération. En effet, le coulage du béton pour une éprouvette de

1m de hauteur peut détériorer les systèmes de fixation des capteurs au sein des

moules ou les capteurs eux-mêmes. Ces plaques sont remontées au fur et à mesure du coulage afin de les libérer plus facilement sans risquer de détériorer les installations au sein des moules (cf. Figure 4.22). Pour une question de poids, le remplissage est entièrement effectué sur la table vibrante. Ce remplissage est réalisé en deux temps pour éviter au capteur situé dans la partie inférieure du moule des pressions trop for- tes lors de la mise en vibration : remplissage jusqu’à la moitié du moule puis vibra- tion de 30 secondes ; remplissage jusqu’à la tête de l’éprouvette, puis vibration ; ajout de béton pendant la vibration afin de compléter jusqu’à la tête de l’éprouvette.

Figure 4.22 Coulage du béton pour les éprouvettes 16/100

m moouulleeeennccaarrttoonn1166//3322ssaannssccaapptteeuurrffiixxééeennssoonnsseeiinn t taabbllee v viibbrraannttee p pllaaqquueesseenn a alluummiinniiuumm d deepprrootteeccttiioonn l l’’iinnssttrruummeennttaattiioonn f fiixxééeeaauusseeiinn d duummoouullee p poorrttiiqquuee m moouullee m mééttaalllliiqquuee