2.3.2. FISSURES INDUITES PAR LE RETRAIT ET LE CHANGEMENT
DE TEMPÉRATURE
L'importance du retrait dans les structures est liée
à la fissuration qui peut s'y produire.
La fissuration se produit parce que le retrait est
empêché et que la résistance à la traction du
matériau fissurable est plus petite que l'effort produit par le retrait.
Ces efforts sont dus au fait que l'évaporation de l'eau ne se produit
pas uniformément dans toute la masse du matériau, mais
progressivement, par couches successives, de la surface vers
l'intérieur.
Strictement parlant, le point le plus important est la
tendance à la fissuration parce que l'apparition ou l'absence de
fissuration dépend, non seulement de la contraction potentielle, mais
aussi de l'extensibilité du béton, de sa résistance ainsi
que du degré de restriction opposé à la déformation
qui peut conduire à la fissuration. Une diminution de la section des
armatures ou un gradient de contrainte augmente l'extensibilité du
béton en ce sens qu'ils permettent de supporter une déformation
bien au-delà de la contrainte maximale correspondante. Une forte
extensibilité du béton est généralement souhaitable
puisqu'elle permet au béton de supporter des variations
volumétriques plus importantes.
Un des paramètres les plus importants qui conditionnent
la fissuration est le rapport
eau /ciment du béton, car son augmentation tend
à augmenter le retrait et dans le même temps à diminuer la
résistance du béton. Une augmentation du dosage en ciment
augmente aussi le retrait, et donc la tendance à la fissuration, mais
l'effet sur la résistance est positif. Ceci s'applique au retrait de
séchage. Par contre, la présence d'argile dans les granulats
conduit à la fois à une augmentation du retrait et à une
fissuration plus importante. L'utilisation d'adjuvants peut influencer la
tendance à la fissuration par le jeu combiné des effets sur le
durcissement, le retrait et le fluage. De façon plus spécifique,
les retardateurs de prise peuvent entraîner plus de retrait sou forme de
retrait plastique, et augmentent probablement, l'extensibilité du
béton, ce qui permet de réduire la fissuration. A
L'opposé, si le béton atteint un état rigide trop
rapidement, il ne peut encaisser ce qui aurait été le retrait
plastique et, du fait qu'il a une résistance faible, il se fissure. La
température au moment de sa mise en place détermine les
dimensions du béton au moment où il cesse de se déformer
de façon plastique (c'est-à-dire sans perte de
continuité). Une baisse ultérieure de la température
produira une contraction potentielle. En conséquence, la mise en place
d'un béton par temps chaud entraîne une forte tendance à la
fissuration. De forts gradients de température ou d'humidité
provoquent de fortes contraintes internes et, de ce fait, entraînent une
tendance élevée à la fissuration.
On doit noter, toutefois, que l'importance de la fissuration
et l'ouverture minimale à partir de laquelle une fissure peut être
considérée comme signifiante dépendent des conditions
d'exposition du béton dans le milieu environnant.
L'utilisation d'armatures à section plus faible,
réparties uniformément sur l'élément, permet
d'augmenter l'extensibilité du béton donc son comportement
à la traction et d'avoir une fissuration plus fine.
Un autre type de fissuration, connu sous le nom de
faïençage (figure2.3) qui correspond à
l'apparition de nombreuses fissures très fines qui forment un
réseau hexagonal ou octogonal. Ces fissures sont peut
profondes et assez rapprochées. Mis à part l'aspect
esthétique, ces fissures ont peut d'importance. Ce type de fissuration
peut apparaître sur les dalles ou les murs lorsque la zone superficielle
du béton présente une teneur en eau plus élevée
qu'à l'intérieur, ainsi qu'une couche superficielle riche en
ciment subira de plus grande contraintes qu'une autre couche moins riche en
ciment et sera donc plus sujette à se faïencer.
Figure 2.3 : Fissuration caractéristique en
faïençage causée par la réaction alcalis
silice
dans un mur de soutènement à Ottawa
(Ontario) [33].
En plus, un type de détérioration quelque peut
différent, se présentant comme des cloques, peut survenir lorsque
de l'eau de ressuage ou de grosses bulles d'air sont emprisonnées sous
la surface du béton par une mince couche de laitance lors des
opérations de finition et de surfaçage. Ces cloques ont un
diamètre compris entre 10 et 100 mm et une épaisseur de
2 à 10 mm [2].
Avec le temps, la mince couche de laitance se détache
de la surface, laissant une empreinte peut profonde.
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