Le rôle de l'eau dans le comportement à haute température des bétons PDF Download
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Author: Adélaïde Feraille-Fresnet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 193
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Book Description
Depuis 1996, on dénombre trois incendies dans des tunnels en Europe. Dans chacune de ces catastrophes, la température atteinte dans le tunnel a été estimée entre 800°C et 1200°C. Indépendamment de ces situations accidentelles spectaculaires, il en existe de nombreuses autres où le béton est soumis à de hautes températures en fonctionnement normal. De nombreuses recherches ont donc été entreprises pour comprendre le comportement du béton à haute température et les phénomènes mis en jeu. Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre de ces recherches et porte plus particulièrement sur le rôle de l'eau dans le matériau lors de la montée en température. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés au rôle de l'eau dans une fissure du matériau, au cours du chauffage. Nous avons établi une solution analytique originale donnant la répartition liquide-vapeur dans la fissure ainsi que le facteur d'intensité de contraintes en pointe de fissure , en fonction de la taille de la fissure , du nombre de moles d'eau contenues à l'intérieur de la fissure et de la température. Nous sommes alors en mesure d'étudier la stabilité de cette fissure. Dans un deuxième temps, nous abordons les phénomènes étudiés sous l'angle de la mécanique des milieux poreux non saturés. Nous présentons un modèle Thermo-Hydro-Chimique permettant de décrire le comportement du béton sous chargement thermique. La microstructure est décrite à l'aide d'une surface porosimétrique; chaque pore est caractérisé par deux rayons, le rayon d'accès au pore et le rayon de pore. Cette description fait intervenir la Zone des Pores Saturés en Liquide comme une variable d'état. Nous introduisons également le concept de cinétique de déshydratation mis en évidence expérimentalement. Une hypothèse d'érosion de la phase solide par déshydratation permet de relier l'évolution de la microstructure et de la Zone des Pores Saturés en Liquide à la masse d'eau créée par déshydratation.
Author: Adélaïde Feraille-Fresnet
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Category :
Languages : fr
Pages : 193
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Book Description
Depuis 1996, on dénombre trois incendies dans des tunnels en Europe. Dans chacune de ces catastrophes, la température atteinte dans le tunnel a été estimée entre 800°C et 1200°C. Indépendamment de ces situations accidentelles spectaculaires, il en existe de nombreuses autres où le béton est soumis à de hautes températures en fonctionnement normal. De nombreuses recherches ont donc été entreprises pour comprendre le comportement du béton à haute température et les phénomènes mis en jeu. Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre de ces recherches et porte plus particulièrement sur le rôle de l'eau dans le matériau lors de la montée en température. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés au rôle de l'eau dans une fissure du matériau, au cours du chauffage. Nous avons établi une solution analytique originale donnant la répartition liquide-vapeur dans la fissure ainsi que le facteur d'intensité de contraintes en pointe de fissure , en fonction de la taille de la fissure , du nombre de moles d'eau contenues à l'intérieur de la fissure et de la température. Nous sommes alors en mesure d'étudier la stabilité de cette fissure. Dans un deuxième temps, nous abordons les phénomènes étudiés sous l'angle de la mécanique des milieux poreux non saturés. Nous présentons un modèle Thermo-Hydro-Chimique permettant de décrire le comportement du béton sous chargement thermique. La microstructure est décrite à l'aide d'une surface porosimétrique; chaque pore est caractérisé par deux rayons, le rayon d'accès au pore et le rayon de pore. Cette description fait intervenir la Zone des Pores Saturés en Liquide comme une variable d'état. Nous introduisons également le concept de cinétique de déshydratation mis en évidence expérimentalement. Une hypothèse d'érosion de la phase solide par déshydratation permet de relier l'évolution de la microstructure et de la Zone des Pores Saturés en Liquide à la masse d'eau créée par déshydratation.
Author: Alain Millard
Publisher: Springer
ISBN: 3030119955
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 120
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Book Description
This book presents the work done by the RILEM Technical Committee 227-HPB (Physical properties and behaviour of High-Performance Concrete at high temperature). It contains the latest research results on the modelling of concrete behaviour at high temperature. Some monographs on the subject have been published already but generally they do not cover the whole range of possibilities which are encountered in the literature as well as in practice. Moreover, there has been a rapidly increasing development of computational models during the last twenty years, which deserves attention. Therefore, it is the aim of this report to compile and present most of the tools that are proposed in the literature and are nowadays available for practice in some commercial computational packages. The book is divided in 3 main chapters dealing with: - engineering modelling - advanced modelling - constitutive parameters including hydral, thermal and mechanical parameters. The results presented especially target a group of users composed by universities and research laboratories, building material companies and industries, material scientists and experts, building and infrastructure authorities, designers and civil engineers.
Author: Jian-Fu Shao
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118623665
Category : Science
Languages : en
Pages : 740
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Book Description
GeoProc2008 collects the proceedings of the International Conference on Coupled T-H-M-C (thermal, hydraulic, mechanical, chemical) Processes in Geosystems.
Author: Zdeněk P. Bažant
Publisher: Springer
ISBN: 9402411380
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 960
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Book Description
This comprehensive treatise covers in detail practical methods of analysis as well as advanced mathematical models for structures highly sensitive to creep and shrinkage. Effective computational algorithms for century-long creep effects in structures, moisture diffusion and high temperature effects are presented. The main design codes and recommendations (including RILEM B3 and B4) are critically compared. Statistical uncertainty of century-long predictions is analyzed and its reduction by extrapolation is discussed, with emphasis on updating based on short-time tests and on long-term measurements on existing structures. Testing methods and the statistics of large randomly collected databases are critically appraised and improvements of predictions of multi-decade relaxation of prestressing steel, cyclic creep in bridges, cracking damage, etc., are demonstrated. Important research directions, such as nanomechanical and probabilistic modeling, are identified, and the need for separating the long-lasting autogenous shrinkage of modern concretes from the creep and drying shrinkage data and introducing it into practical prediction models is emphasized. All the results are derived mathematically and justified as much as possible by extensive test data. The theoretical background in linear viscoelasticity with aging is covered in detail. The didactic style makes the book suitable as a textbook. Everything is properly explained, step by step, with a wealth of application examples as well as simple illustrations of the basic phenomena which could alternate as homeworks or exams. The book is of interest to practicing engineers, researchers, educators and graduate students.
Author: Izabela Hager
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 246
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Author: Albert Noumowe
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 232
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Book Description
LE BUT DE NOTRE RECHERCHE EST D'EXAMINER LE COMPORTEMENT DE DEUX BETONS (ORDINAIRE ET HAUTES PERFORMANCES) AYANT SUBI DES TEMPERATURES ELEVEES JUSQU'A 600C. UNE SYNTHESE DES RESULTATS DISPONIBLES SUR LE BETON ORDINAIRE ET LES BETONS A HAUTES PERFORMANCES PORTES A UNE HAUTE TEMPERATURE EST EXPOSEE. L'INTERET DU BETON A HAUTES PERFORMANCES DANS LES CENTRALES NUCLEAIRES EST SOULIGNE. L'ETUDE EXPERIMENTALE A PORTE SUR DEUX BETONS MIS EN PLACE SUR LE SITE NUCLEAIRE DE CIVAUX. LES PROPRIETES MECANIQUES RESIDUELLES DES DEUX BETONS EN FONCTION DE LA TEMPERATURE SONT MESUREES ET DISCUTEES: RESISTANCES EN COMPRESSION, EN TRACTION PAR FENDAGE, EN TRACTION DIRECTE, MODULES ELASTIQUES EN COMPRESSION. LES TRANSFERTS THERMOHYDRIQUES DANS LES BETONS AU COURS DU CHAUFFAGE SONT MESUREES: GRADIENTS THERMIQUES, DEPARTS D'EAU LIBRE ET D'EAU DELIEE. LA MICROSTRUCTURE DES BETONS EXPOSES A UNE HAUTE TEMPERATURE EST EXAMINEE PAR POROSIMETRIE MERCURE. LA STABILITE THERMIQUE DES DEUX BETONS EST ETUDIEE EN FONCTION DE LA VITESSE DE CHAUFFAGE, DE LA TAILLE DES EPROUVETTES ET DE L'AGE DU BETON. UNE MODELISATION DU CHAMP DE TEMPERATURE D'UNE PART, DES CONTRAINTES D'ORIGINE THERMIQUE ET DES PRESSIONS DE VAPEUR D'EAU D'AUTRE PART A ETE OBTENUE, SOIT ANALYTIQUEMENT, SOIT NUMERIQUEMENT PAR UTILISATION DE LOGICIELS D'ELEMENTS FINIS. LES RESULTATS DE CETTE MODELISATION, ASSOCIES AUX CONSTATATIONS EXPERIMENTALES, NOUS PERMETTENT D'AVANCER UNE EXPLICATION PHENOMENOLOGIQUE DU PHENOMENE D'INSTABILITE DE CERTAINS BETONS VERS 300C
Author: Rachid Haniche
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Languages : fr
Pages : 0
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L'étude du comportement des bétons à hautes températures est d'une grande importance pour déterminer la stabilité et la résistance des structures en béton en situation d'incendie. Des incendies spectaculaires, ces dernières années, ont montré que le béton pouvait être très fortement sollicité. Ainsi il apparaît qu'assurer un très bon comportement du béton en température permet de sauver des vies et de diminuer les frais d'immobilisation et de réparation des structures endommagées. Le travail présenté vise, par une étude expérimentale, à apporter une meilleure compréhension des phénomènes mis en jeu lors de l'exposition aux hautes températures des bétons à hautes performances (BHP). Il s'intéresse, plus particulièrement, aux transferts des fluides dans les bétons (perméabilité) et à l'étude de l'instabilité thermique (phénomène d'éclatement) des bétons à hautes performances. Le travail de thèse a été mené sur des bétons à hautes performances (80 MPa) avec 5% de fumée de silice (matériau à faible perméabilité pour améliorer la durabilité), et différents pourcentages de fibres de polypropylène. L'utilisation des fibres de polypropylène (PP) est considérée comme une solution technique efficace pour améliorer la tenue au feu des bétons à hautes performances, notamment grâce aux phénomènes physiques apparaissant aux températures inférieures à 200°C. Notre travail concerne, dans un premier temps, la caractérisation de l'évolution des propriétés physiques (porosité, perte de masse), thermiques (conductivité et diffusivité) et mécaniques (résistance à la compression et en traction) ainsi que les isothermes de sorption. La deuxième partie de ce travail concerne l'étude de l'évolution de la perméabilité en fonction de la température (jusqu'à 200°C), principale propriété caractérisant les transferts hydriques au sein des bétons. Les paramètres étudiés sont : le type de béton (avec ou sans fibres de PP), deux types de fibre de géométries différentes, la nature du fluide (air ou vapeur d'eau) et la méthode de mesure (en résiduel et à chaud). Les résultats expérimentaux montrent que les fibres génèrent une perméabilité plus importante au-delà de 150°C et que les valeurs obtenues en résiduel ou à chaud peuvent être liés aux modes opératoires. Enfin, dans la dernière partie une investigation sur le phénomène d'éclatement explosif en lien avec la composition du matériau est menée. Une nouvelle méthode d'investigation expérimentale de la sensibilité des formulations à l'instabilité thermique est proposée avec une étude sur des sphères portées en température. Cette méthode devra être comparée aux méthodes traditionnelles d'investigation. L'analyse des résultats des essais permet de discuter sur les causes de l'instabilité thermique et de caractériser les propriétés du béton en température, données indispensables à la modélisation.
Author: Hanaa Fares
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Languages : fr
Pages : 192
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Book Description
L'utilisation des Bétons autoplaçants (BAP) s'est considérablement développée au cours des dernières années et une attention grandissante est portée à l'étude de leurs propriétés mécaniques à l'état durci. Les spécificités de formulation de ces bétons (volume de pâte important, dosage élevé en additions minérales, rapport G/S (Gravillons/Sable) proche de 1, . . .) liées à leurs exigences de mise en oeuvre pourraient modifier leur comportement mécanique à l'état durci, comparativement aux bétons traditionnels vibres. Le comportement des BAP à haute température doit en particulier être évalué. Les matériaux testés sont 3 bétons de résistance courante dont 2 BAP et un BV. La particularité des BAP est le volume de pâte important. Des essais mécaniques (résistance à la compression, à la traction par flexion 4 points et mesure du module d'élasticité) ont été réalisés. Parallèlement à cela, la détermination de la porosité à l'eau, de la densité apparente, de la perte de masse ainsi que de la perméabilité aux gaz ont été étudiées. De plus, des observations microscopiques couplées à des analyses d'image et des analyses thermiques aident à préciser les causes physico-chimiques des phénomènes macroscopiques observes. Les résultats expérimentaux montrent des comportements significatifs entre les BAP et BV. Les essais de résistance à la compression ont permis de distinguer un gain de résistance entre 150 et 300°C. Ce gain est expliqué par une réhydratation de la matrice cimentaire due à la migration de l'eau à travers les pores pour les BAP, mais aussi à de meilleures propriétés liantes des hydrates formés. La réhydratation concerne les éléments anhydres de la pâte de ciment. Parallèlement à cette étude, un travail en collaboration avec l'Université d'Alabama concernant le comportement à haute température des bétons autoplaçants de granulats légers a été réalisé. Cette étude a permis de caractériser les propriétés mécaniques et les propriétés physico-chimiques de BAP de granulats légers (fabriques a Université d'Alabama (USA). Pour cela, des éprouvettes prismatiques et cylindriques ont subi deux traitements thermiques différents : un chauffage de type incendie ISO-834 et un chauffage lent à 1°C/min. A travers cette étude, les BAP GN ont présenté une meilleure stabilité thermique a un incendie ISO-834. En ce qui concerne les propriétés physico-chimiques, nous avons constaté une similitude des comportements entre BAP GL et BAP GN du point de vue de la porosité, densité, analyses thermiques. Néanmoins, une diminution de la porosité est observe à 400°C. Elle peut être attribuée à un retrait des éprouvettes causant une diminution de volume. D'un point de vue mécanique, les BAP GL présentent une meilleure résistance résiduelle à la compression et à la flexion que le BAP GN. Donc, l'utilisation de GL améliore le comportement mécanique résiduel.
Author: Pierre Kalifa
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 21
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Book Description
Author: Mulumba Kanema Tshimanga
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 220
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Book Description
L’utilisation du béton dans le domaine du bâtiment et du génie civil s’accroît. Le risque d’exposition du béton aux températures élevées notamment lors d’incendie s’accroît aussi. Cette exposition entraîne une déstructuration du matériau qui peut aller jusqu’à l’éclatement. Au cours de cette étude, nous avons examiné l’influence de températures élevées sur la matrice cimentaire de différents bétons allant de bétons ordinaires aux bétons à hautes performances. Les résultats expérimentaux montrent une forte corrélation entre l’évolution de la perte de la masse et des gradients thermiques dans le béton. Ils soulignent notamment l’existence de deux domaines de comportement situés avant après 300°C. Cette étude montre aussi qu’à l’aide d’un modèle thermo-hydrique, on peut contribuer à expliquer l’instabilité thermique observée sur certaines éprouvettes.
