دانلود کتاب Analyse sur structures modèles des effets mécaniques de la réaction sulfatique interne du béton [diss.]

La Réaction Sulfatique Interne (RSI) est une pathologie endogène du béton pouvantaffecter les matériaux soumis à un échauffement au-delà d’une température d’environ 65°C(résultat d’un procédé de préfabrication ou d’un échauffement d’une pièce massive lors del’hydratation du ciment). Elle consiste en une formation d’ettringite tardive dans lematériau durci à partir des sulfates initialement présents et conduit à un gonflement dubéton. Il s’en suit une fissuration de celui-ci et une dégradation des performancesmécaniques pouvant poser des problèmes d’intégrité structurelle à l’instar des effets de laRéaction Alcali-Granulat (RAG) à laquelle elle est fréquemment observée couplée in situ.Lorsqu’un ouvrage est atteint, il convient de savoir diagnostiquer la pathologie,évaluer l’aptitude au service de celui-ci, prédire l’évolution mécanique de la structure etmettre en œuvre des méthodes de réparation. La réponse à ces objectifs nécessite unecompréhension fine des effets de la RSI tant à l’échelle microscopique qu’à l’échelle del’ouvrage. De nombreuses études expérimentales et théoriques ont été menées afin dedéterminer les mécanismes physico-chimiques mis en jeu ainsi que les paramètresinfluençant la RSI. Néanmoins, la complexité des phénomènes sous-jacents peut rendredélicate la transposition de ces connaissances pour expliquer les effets structurels. Lesapproches macroscopiques semblent donc pouvoir apporter des éléments complémentairesde réponse à ces questions en se basant sur les connaissances déjà acquises et disponiblesdans la littérature.Afin de mettre au point de telles approches, il est nécessaire de développer unecompréhension détaillée des effets de la pathologie à l’échelle du matériau. Ce mémoiredécrit les résultats d’une étude de laboratoire mettant en œuvre des essais sur éprouvettespour caractériser les couplages entre les gonflements et l’humidité, la température, et l’étatde contraintes. Ces travaux ont également été l’occasion d’étudier plus en détail lescouplages existant entre RAG et RSI. En parallèle, des suivis dimensionnels et hydriquesde poutres armées ou non et soumises à des conditions d’exposition à l’humidité contrôléesont permis de constituer une base de données des effets structurels de la RSI (couplée ounon à la RAG). La confrontation de ces recherches menées conjointement à l’échelle dumatériau et de la structure fournit des données permettant d’une part de mettre au point desméthodes de re-calcul des ouvrages (en formulant notamment les lois de couplagesnécessaires) et d’autre part de les valider en confrontant leurs prédictions aux résultatsexpérimentaux.Ce mémoire propose tout d’abord une étude bibliographique faisant le point sur lesprincipales connaissances disponibles sur la RSI. A l’aide de celles-ci, un programmeexpérimental a été défini et est décrit en détail. Une large partie de ces travaux estconsacrée à l’étude des couplages entre humidité et expansion de RSI, couplée ou non à laRAG. Différentes histoires hydriques sont envisagées et sont confrontées aux cinétiques etamplitudes de gonflement correspondantes. Enfin, une analyse détaillée du fonctionnementde structures simples soumises à une réaction de gonflement est proposée. Après unedescription et une interprétation des résultats expérimentaux, une étude du fonctionnementstructurel des corps d’épreuve dans le cadre de la théorie des poutres est proposée. De plus,un exemple d’application du module de re-calcul RGIB est proposé.