دانلود کتاب ÉTANCHÉITÉ DES STRUCTURES EN BÉTON ARMÉ

L‘étanchéité des ouvrages en béton est traditionnellement assurée par unecouche spécifique constituée de tôles d'acier ou de membranes synthétiques.Toutefois, lorsqu'une étanchéité absolue n'est pas exigée, il est courant derenoncer à cette couche spécifique. Dans ce cas, le niveau d'étanchéité dépendfortement de la densité et de l'ouverture des fissures.Le travail présenté donne des indications quantitatives sur les infiltrations d'airou d'eau à travers un élément en béton armé fissuré suite à une déformationimposée de traction d'amplitude donnée. L'étude se limite au cas d'unedéformation appliquée rapidement, à un béton mature et au problème des fuitesà court terme en régime d'écoulement stationnaire. Les effets différés (retrait,relaxation et fluage du béton), ainsi que les problèmes d'interaction entre le fluideet le béton (l'autocolmatage dans le cas de l'eau), ne sont pas pris enconsidération. Le travail s'appuie sur une étude expérimentale conduite parl'auteur, qui a consisté à réaliser une série d'essais combinés de fissuration etd'infiltration sur neuf grands tirants en béton armé de 5 m de longueur, de 1 mde hauteur et de 0.42 m d'épaisseur. Les paramètres d'essais étaient deux types debéton (un béton ordinaire et un BHP), ainsi que la quantité et la répartition del‘armature dans la direction de la sollicitation.Avant d'aborder le problème spécifique des infiltrations à travers les fissures, lesprincipaux modes d'infiltration à travers la porosité du béton sont examinés dansl'état des connaissances. Cette revue permet de confirmer que le béton en soi peutêtre considéré étanche et que le problème réside essentiellement au niveau desfissures.Les principaux résultats de l'étude expérimentale, qui a fait l'objet d'un rapportspécifique, sont rappelés. Les essais ont en particulier permis de confirmer lesrésultats d‘une recherche précédente réalisée par Farra et Iaccoud sur de pluspetits, mais beaucoup plus nombreux tirants, qui a montré que sous unedéformation imposée de traction de courte durée et d'amplitude donnée,l'ouverture des fissures est relativement indépendante de la résistance du béton.Les essais sur grands tirants ont encore montré qu'il n'est pas suffisant deconnaître le nombre et l'ouverture des fissures à la surface d'un élément pourévaluer les infiltrations. Il est nécessaire de faire la distinction entre deux types defissures: les fissures principales traversantes à l'origine des infiltrations et lesfissures secondaires non traversantes, donc non directement nuisibles àl'étanchéité.Une part importante de la thèse est consacrée à l'interprétation quantitative desmesures d'infiltration sur les grands tirants. La méthode d'essais, qui a consisté àinjecter les tirants au moyen de tubes noyés dans la masse, rend plus compliquél'analyse des mesures que si la pression du fluide avait été appliquéeunilatéralement. Elle ne donne pas de relation quantitative directe entre le débitd'infiltration et l'ouverture d'une fissure ou la déformation de l'élément. Elle atout de même été retenue, car elle présente l'énorme avantage de pouvoir suivreavec précision l'évolution de l'état de fissuration et de l'ouverture des fissures. Ilest montré que la technique d'investigation pour l'évaluation des infiltrations abien moins d'importance que la technique d'investigation pour quantifier l'étatde fissuration. Il est très important d'avoir une définition claire de l'ouvertured'une fissure et d'être capable de la mesurer avec précision si l'on veut établir desparamètres permettant de quantifier les infiltrations à travers un élément fissuré.Pour cette raison, tous les résultats expérimentaux de cette recherche se réfèrent àl'ouverture découlant du modèle de fissure fictive proposé par Hillerborg.Sur la base des résultats de l'analyse quantitative des mesures d'infiltration, unerelation entre le coefficient de débit, qui permet l'évaluation des infiltrations àtravers une fissure sur la base de l'équation de Poiseuille, et l'ouverture d'unefissure est proposée. La relation ne diffère pas fondamentalement des relationsexistantes, mais elle a l'avantage de lever quelques contradictions.La notion d'épaisseur réduite d'un élément en béton armé est introduite. Cetteépaisseur réduite, qui permet d'évaluer les infiltrations sur la base de l'ouverturedes fissures à la surface d'un élément, dépend de la géométrie des fissures. Ellepeut être bien plus faible que l'épaisseur réelle d'un élément si des fissuressecondaires se forment à sa surface.Le comportement à la fissuration d'un tirant en béton armé et la géométrie desfissures sont déterminés au moyen d'un programme de calculs par élémentsfinis. Le comportement du béton est admis élastique linéaire jusqu'à la résistanceà la traction, puis isoadoucissant dans la phase de développement des fissures.L'interaction entre les barres d'armature et le béton est prise en considération parl'intermédiaire d'une relation d'adhérence liant le glissement des barres à lacontrainte d'adhérence. L'approche est conventionnelle. Elle permet de repro-duire avec une bonne précision 1e comportement moyen des tirants d'essais.Le programme de calcul par éléments finis est appliqué pour une étudeparamétrique sur l'influence de l'épaisseur, du taux et de la répartition del'armature, ainsi que de la classe de résistance du béton, sur le débit d'infiltrationglobal à travers un élément fissuré sous une déformation imposée de courtedurée. Il est démontré qu'il est dans ces conditions inutile d'épaissir un mur pouraméliorer son étanchéité, car cela conduit à devoir aussi augmenter la quantitéd'armature. Le taux d'armature est le facteur qui a le plus d'influence sur lesinfiltrations.Bien que l'augmentation de la quantité d'armature est très favorable, de l'avis del'auteur il ne s'agit tout de même pas du meilleur moyen pour améliorerl'étanchéité d'un ouvrage. Cette solution peut être acceptable s'il s'agit de couvrirdes risques accidentels de fissuration ou de résoudre un problème local. Dans lesautres cas, il est de loin préférable de prendre des mesures pour éviter aumaximum les fissures traversantes. En matière d'étanchéité, il y a en effet ungrand saut qualitatif entre un élément fissuré ou non. L'armature ne permet deloin pas de combler cette différence.