Les essais de Convenances

Club Régional Ouvrages d’Art

14 juin 2005 à Vitré

14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire

Epreuves préalables à l’exécution

Dossier d’études de béton complet pour confirmer les caractéristiques retenues sur le matériau

– Résistance de la matrice cimentaire– Résistance post fissuration

Essais de convenance pour qualifier la mise œuvre– Qualification du béton mis en œuvre en usine– Validation de la méthode coulage (facteur K)– Caractérisation du comportement des éléments minces

Présentation sommaire de l’ouvrage

14 juin 2005 - VitréClub Régional Ouvrage d’Art – Régions Bretagne et Pays de Loire

Caractéristiques générales

Portée : 19mBiais : 60 gradesLargeur de l’ouvrage : 12,6m entre garde corps

– chaussée de 7,6m – trottoir de 1,25m

– piste cyclable de 2,5m

Chaussée : – couche de GB3 d’épaisseur minimale de 9cm – couche de Béton Auto Compactée de 15cm – revêtement BBTM de 2,5cm

Appuis : culées fondées sur pieux

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Coupe transversale

Caractérisation du Ductal

Comportement en traction du matériau

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Contrainte de première fissuration

Essais de caractérisation de la contrainte critique : détermination de Ftj

Par des essais de flexion 4 points (6 éprouvettes 7x7x28 dans le cas St Pierre La Cour)Possibilité de caractériser la matrice cimentaire par traction directe

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Contrainte de première fissuration

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2flèche (mm)

cont

rain

te é

quiv

alen

te (

MPa

)

861-1861-2861-3862-1862-2862-3

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Résistance post-fissuration

Recalcul de l’ouverture de fissure initialisée à partir de la perte de linéarité identifiée précédemment.

Essais de flexion 3 points sur éprouvettes 7x7x28 entailléesAnalyse inverse de ces courbes : comportement moyen post fissuration des échantillons

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Résistance post-fissuration

0,0E+00

2,0E+05

4,0E+05

6,0E+05

8,0E+05

1,0E+06

1,2E+06

1,4E+06

1,6E+06

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

ouverture de fissure (mm)

mom

ent (

N.m

m)

864-2 863-2 863-3

864-1 864-3

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Loi de comportement en traction

La loi de comportement caractéristique en traction linéarisée par segment obtenue par les essais

0

2

4

6

8

10

12

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4ouverture de fissure (mm)

tract

ion

(MPa

)

Cette loi de comportement intrinsèque du matériau sera corrigée par un facteur d’homothétie K issus des essais de convenances

Essais de mise œuvre

Poutre témoinEléments minces

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Essais sur élément de poutre

Fabrication d’un élément témoin de 3m en novembre chez CPC.

Torons remplacés par des barres d’acier :Essai non représentatifPour la précontrainte

Représentatif des conditions de bétonnage, il permetd’apprécier le facteur d’orientation K.

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Caractérisation du facteur K

Position des prélèvements sur l’élément témoin.

75 cm

Essais sur éprouvettes prélevées conduisent aux résultats suivants :

K = 1,34 pour le cisaillementK = 1,81 pour les justifications locale de diffusion de précontrainteK = 2,15 pour la flexion longitudinale (effets de bord au bétonnage)

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Essais sur éléments minces

Au stade des essais de convenance, l’ épaisseur optimisée des pré dalles est de 25mm.

– Essais avec des épaisseurs de 25 et 30mm menés de front pour ne pas ralentir l’avancement du projet

– Essais selon les recommandations AFGC et essais de charge réelle en usine.

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Essais de charges réelles sur une prédalle

BB capacité 1000kg rempli de sable à hauteur de 608 kg

BB capacité 1000kg rempli de sable à hauteur de 500kg

BB capacité 1000kg rempli de sable à hauteur de 500kg

BB capacité 1000kg rempli de sable à hauteur de 500kg

ELS

ELU

ELS rare :1108 Kg (f=7mm)

Déchargement (f=0)

ELU :1608Kg (f=18mm)

Charge à rupture

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Essais sur éprouvettes

Essais de flexion 4 points en laboratoire– Pour 25mm : σmoy=28,84Mpa– Pour 30mm : σmoy=29,34Mpa

Essais avec éprouvettes usine– Pour 25mm : σmoy=20,68Mpa– Pour 30mm : σmoy=22,79Mpa

Valeur minimale ELU (charge CTP plancher) pour 25mm σéqui=12MPaEpaisseur de 25mm retenue

Incidences des essais de convenances

Lois de comportement matériauxModifications directement apportées au projet

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Lois de dimensionnement retenues

Lois de comportement revues a partir de la loi du dossier d’étude et des coefficients K

Exemple ci-après– Loi ELU pour la flexion longitudinale– K = 2,15 suivant essais de convenance

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Lois de dimensionnement retenues

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Modifications suite aux essais

Préconisation de la méthode de bétonnage (extrémité)Gainage de la précontrainte au about sur une longueur de 2x1m en deux zones d’ancrage de la précontrainteRésistance minimale à la compression de 80MPa avant décoffragePrécontrainte (+2 torons) enrobage de 7cm vers le bas de la précontrainte portée à 4cm dans le talon