Le retrait des bétons fibres a ultra hautes performances (BFUP)

RAPPEL SUR LES DÉFORMATIONS DIFFÉRÉES

On sépare en général les déformations différées εdiff en 2 grandes familles:

Le retrait εr : déformation se produisant en l’absence de chargement
Le fluage εf : part supplémentaire de déformation différée résultant de l’application d’un chargement

 

Le séchage est un paramètre fondamental du comportement différé du béton.

 

On peut donc décomposer retrait et fluage en considérant le fait que le béton échange ou non de l’eau avec l’extérieur.

Sans échange d’eau avec l’extérieur :

Le retrait endogène, εre, appelé aussi retrait d’autodessiccation ou retrait d’hydratation;

Le retrait thermique ou contraction thermique, εth, qui est une conséquence de l’hydratation et de la chaleur que cette réaction dégage ;

Le fluage propre, εfp, (basic creep) ; c’est la part supplémentaire de déformation du béton sous charge lorsqu’il n’échange pas d’eau avec l’extérieur ;

Avec possibilité d’échange d’eau avec l’extérieur :

Le retrait de dessiccation , εrd, parfois nommé retrait de séchage, qui n’existe que lorsque le matériau sèche. Il est la part supplémentaire de retrait par rapport aux retraits endogène et thermique ;

Le fluage de dessiccation (drying creep), εfd, qui n’existe que lorsque le matériau sèche sous charge ; c’est le complément par rapport au fluage propre de la part de déformation due au chargement ; il n’est pas accessible directement par un essai unique.

Il s’obtient par la relation εfd = εdifεrd - εre

Avec εdif déformation différée totale

Et εre Retrait endogène

La déformation totale du béton est donc découpée en :

εtot = εel + εr + εf =εel +εre+ εth+ εrd+ εfp+ εfd

εel est la déformation instantanée

εre Retrait endogène

εth Retrait thermique

εrd Retrait de dessiccation

εfp Fluage propre

εfd Fluage de dessiccation

Déformations différées hors sollicitations mécaniques extérieures (Retrait)

Pour les BFUP, le phénomène du retrait est une facteur très important dans la pratique.

La fissuration au jeune âge favorise le transport d’agents agressifs au sein de l’ouvrage.

Pour les BFUP, le retrait est essentiellement endogène.

E/C < 0,2 : pas de retrait de séchage.

Retrait endogène de l’ordre de 300 à 400 μm/m. Avec un traitement thermique, il est terminé à la fin du traitement et ne subsiste aucun retrait résiduel.

Les points essentiels :

LA POROSITE

Elle joue un rôle très important. La porosité ouverte régit les possibilités de transfert de l’eau libre ou faiblement liée vers l’extérieur du béton :

Des diamètres de pore important facilitent la migration de l’eau lors du séchage du béton et donc amplifient l’effet de séchage. C’est le cas des bétons courants.

Si les pores sont de faible diamètre, ils ralentissent la migration de l’eau. En revanche, pour ce qui concerne l’autodessication lors de l’hydratation, ils créent des tensions internes plus élevées qui augmentent le retrait endogène. C’est le cas des bétons à hautes performances et des BFUP.

LE RETRAIT ENDOGENE

Il est la conséquence de la contraction de Le Chatelier.

Celle-ci est due au fait que le volume des hydrates formés lors de la prise du ciment est d’environ 20% plus faible que le volume de ciment anhydre et l’eau de départ.

Vers la fin de cette prise, l’humidité interne chute et conduit à une tension interne de la pâte. Cette tension provoque une variation de volume d’autant plus importante que le diamètre des pores est faible. Elle peut atteindre plusieurs MPa et, par la présence des granulats, provoque une microfissuration et une redistribution interne des contraintes.

A retenir concernant le retrait des BFUP:

rapport eau sur ciment est très faible : pas de retrait de séchage

Il est essentiellement endogène. Après traitement thermique, aucun retrait résiduel ne subsiste