Fissuration en béton avec référence particulière au béton à haute performance

1.5.3. CAS DU BÉTON À HAUTE PERFORMANCE (BHP)

La résistance à la compression des BHP est plus élevée que celle des bétons usuels. Dans certaines régions du monde, un béton est considéré comme de haute performance quand sa résistance dépassent 60 MPa . En Algérie, il est admis que dès que la résistance dépasse 40 MPa le béton peut être considéré comme de haute performance [20].

La résistance à la compression du béton augmente quand le rapport eau / liant diminue, cette tendance à l'augmentation reste valable tant que la résistance à l'écrasement du gros granulat est suffisante. Quand les gros granulats ne sont plus suffisamment résistant par rapport à la résistance de la pâte de ciment hydraté, la résistance à la compression du BHP n'augmente plus de façon significative.

La seule façon d'augmenter alors cette résistance et donc d'utiliser un type de gros granulats plus résistants, de texture rugueuse et de forme plus ou moins régulière.

Même lorsque le gros granulat est suffisamment fort pour ne pas être le facteur principal qui limite la résistance à la compression d'un BHP, il peut être encore très difficile de dégager une relation générale entre le rapport eau / liant et la résistance à la compression qui peut être atteinte puisque d'autres facteurs que le rapport eau/liant influencent la résistance à la compression. Cependant, en ce basant sur des résultats de laboratoire et de chantier,on peut établir des lignes générales pour prédire la résistance maximale à la compression que pourra atteindre un BHP pour différents rapport eau/liant .

1.5.3.1. RÉSISTANCE À LA TRACTION PAR FONDAGE

La mesure directe de la résistance à la traction d'un béton usuel n'est pas facile parce qu'elle exige l'utilisation d'un montage complexe. Cette résistance est donc généralement calculée en utilisant des mesure indirecte telles que la mesure de la résistance en flexion selon la norme NFP 18-407 : 1981 (Bétons-Essais de flexion) par exemple ou la résistance au fendage selon la norme NFP 18-408 : 1981 (Bétons Essais de fendage). Les mesures du module de rupture et de la résistance au fendage ne présentent pas de difficulté spéciale dans le cas des BHP et l'on peut utiliser les mêmes montages et les mêmes procédures que dans le cas des bétons usuels.

La résistance à la traction par fendage () du béton croît avec celle à la compression, mais elle ne s'améliore pas dans les mêmes proportions que celle à la compression pour des bétons à hautes performance. En effet la résistance du béton en traction croit sensiblement par rapport au Béton Ordinaire. Cependant, elle croit moins rapidement que la résistance en compression. Pour les bétons les plus résistant, le rapport peut atteindre par comparaison à jusqu'à pour le Béton Ordinaire.

La formule empirique de BAEL/BPEL 91= 0,6 + 0,06 semble surestimer la résistance à la traction au-delà de 40 MPa [24] [30].

Les BHP peuvent être fabriqués avec des liants ayant des compositions très différentes si bien que le module de rupture et la résistance au fendage peuvent largement varier pour une résistance à la compression donnée.

D'autres relations entre la résistance au fendage et la résistance en compression sont présentées ci-après :

Comité Euro-International du béton CEB-FIP (1978) [21]

= 0,273 (MPa)

Où représente la résistance au fendage et la résistance en compression.

Carrasquillo et al [22] suggèrent la relation suivante pour des bétons ayant des résistances en compression comprises entre 21 et 83 MPa

= 0,54 (^0,5 (MPa)

Raphael (1984) suggère la relation suivante pour des bétons ayant une résistance en compression inférieure à 57 MPa [21]

0,313 ()^0,5 (MPa)

Le comité ACI 363 sur le béton à haute résistance (1984) suggère d'utiliser l'équation suivante pour des bétons ayant des valeurs decomprise entre 21 et 83 MPa [21] :

0,59 ()^0.55

Cette expression a été modifié plus tard par le règlement Américain ACI (318-99) [26] pour la présenter sous la forme suivante :

Ahmad et Shah (1985) suggèrent la relation suivante pour des bétons ayant un inférieur à 84 MPa [21]:

0,462 ()^0.55 (MPa).

Cette expression est similaire à celle développée par le Comité ACI 363 et adopté plus tard avec quelques modifications par le règlement Américain ACI318-99.

Burg et Ost (1992) suggèrent l'équation suivante pour des bétons mûris à l'eau dont le varie entre 85 et 130 MPa [21]

0,61 ()^0.5 (MPa)

Le règlement BAEL99 [23] recommande les deux formules suivantes :

0,6+ 0,06 pour 60 Mpa

= pour 60 < < 80Mpa

Chemrouk et al [24] ont proposé la formule suivante :

0,8+0,05 pour 40 < <70 Mpa

Zain et al [25] proposent la formule suivante :

pour 41 < <118 MPa.

Pour des ages, Zain et al ont proposé les relations suivantes entre la résistance en compression à la résistance en traction par fendage du béton et du rapport E / C.

Les formules proposées sont [21] :

(E / C)^-0,07

Plus tard le comité CEB - FIP-93, a modifié la relation comme suit :

Shuaib [27] propose la formule suivante :

Le règlement Norvégien (NS 3473-92) [28] stipule les valeurs des résistances caractéristiques à la traction en fonction de différentes classes de béton, et qui sont présentées au tableau 1.2 :

Tableau 1.2 : Résistances à la traction en fonction de différentes classes de béton

Classe de béton	C25	C35	C45	C55	C65	C75	C85
Résistance à la traction	2,10	2,55	2,95	3,30	3,65	4,00	4,30