1.3. FACTEURS INFLUENÇANT LA RÉSISTANCE
À LA TRACTION
DU BÉTON
La résistance à la traction du béton est
gouvernée par les trois paramètres suivants :
- La résistance des gros granulats,
c'est-à-dire la capacité des granulats à résister
aux contraintes
de traction qui lui sont appliquées.
- L'adhérence entre le granulat et la
pâte de ciment durcie.
- La forme des granulats ; les formes
allongées et plate, ne résistent pas à la fissuration.
1.3.1. INFLUENCE DES PROPRIÉTÉS DES GROS
GRANULATS
Comme les trois quarts du volume d'un béton sont
occupés par les granulats, il n'est pas étonnant que la
qualité de ces derniers revête une grande importance. Non
seulement les granulats peuvent limiter la résistance du béton,
mais selon leurs propriétés, ils affectent la durabilité
et les performances structurelles du béton.
La contrainte à partir de laquelle se
développent les fissures dépend en grande partie des
propriétés des gros granulats : elle est plus faible lorsque
les granulats présentent une surface lisse contrairement à ce que
l'on obtient avec des granulats concassés de surface rugueuse, sans
doute parce que l'adhérence est influencée par les
propriétés de surface, et par la forme des granulats
[1].
Les propriétés des granulats influencent aussi
la charge de fissuration et la charge de rupture lorsque le béton est
sollicité en flexion et en compression. Dans le cas des bétons
à haute performance, la forme et la texture du granulat influencent
relativement moins la résistance de rupture à la compression que
la résistance à la traction [2], la
première étant beaucoup plus dépendante de la
résistance à la compression des granulats. Pour des bétons
de laboratoire, l'utilisation de granulats dont la surface est lisse conduit
à des résistances à la compression d'environ 10 %
inférieures à celles obtenues avec des granulats de surface
rugueuse [3]. L'influence du type de gros granulats sur la
résistance du béton est fonction du rapport E/C.
Pour des rapports E/C inférieurs à 0,40, les
résistances obtenues peuvent être majorées de près
de
40 % lorsque des granulats concassés sont
utilisés plutôt que des gravier roulés.
La forme et la surface du gros granulat influencent
également la résistance aux chocs du béton de la
même façon que la résistance à la flexion
[4].
1.3.2. INFLUENCE DU RAPPORT GRANULAT/CIMENT (G/C)
Il n'y a aucun doute que le rapport G/C est un facteur de
deuxième importance quant à la résistance, mais, pour un
rapport E/C constant. Dans certain cas, une partie de l'eau peut être
absorbée par le granulat : plus il y a de granulats, plus la
quantité d'eau absorbée par ces derniers est importante, ce qui
contribue à réduire le rapport E/C réel du béton.
Dans d `autres cas, une plus forte teneur en granulats contribue à
diminuer le retrait et le ressuage, ce qui diminue les désordres dans
les liaisons granulats et pâte de ciment. L'explication la plus probable
provient toutefois du fait que la teneur totale en eau par mètre cube de
béton est plus faible dans un béton faiblement dosé en
ciment que dans un béton fortement dosé.
Les études portant sur l'influence de la teneur en
granulats sur la résistance des bétons, pour une qualité
de pâte de ciment donnée, indiquent que, lorsque le volume des
granulats (exprimé en pourcentage du volume total) augmente de 0
à 20 %, il y a une diminution graduelle de la résistance à
la compression alors que, entre 40 et 80 %, on constate une augmentation.
L'influence du volume des granulats sur la résistance à la
traction est pratiquement identique à celle observée sur la
résistance à la compression [5].
La liaison entre les granulats et la pâte de ciment est
un facteur important pour la résistance des bétons,
spécialement celle à la traction. La liaison est engendrée
en partie par l'imbrication des granulats et de la pâte de ciment
hydraté due à la rugosité de la surface des granulats. Une
surface plus rugueuse, comme les granulats concassés,
génère une meilleure liaison en raison de l'imbrication
mécanique.
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