Fissuration des mortiers - CSTB

Étude des phénomènes chimiques et physiques agissant sur le comportement des mortiers
module d’Young est généralement modélisée par une fonction en racine n-ième d’une exponantielle.
Par ailleurs, la réaction d’hydratation est thermo-activée, c’est-à-dire qu’elle est accélérée
avec l’augmentation de la température. Les conditions expérimentales permettant de caractériser
l’avancement de l’hydratation (cf. annexe C) se déroulant dans des conditions de température
différentes des conditions réelles du matériau, il est nécessaire de prendre en compte ce décalage
par un temps équivalent. Cette méthode de calcul des propriétés mécaniques au cours du temps
est appelée maturité (Waller et coll. 2004 [41], De Schutter 2004 [42]). Plus de détails seront
fournis dans la suite du mémoire (cf. chapitre 6 paragraphe 2.2). Un exemple de modélisation
d’évolution des propriétés mécaniques est donnée en figure 1.12.
FIG. 1.12: Évolution des propriétés mécaniques en fonction de la maturité d’un béton classique,
tiré de (Kanstad et coll. 2003 [43])
Une fois le matériau durci, il subit différentes contraintes. Nous avons parlé jusqu’à présent
des déformations liées au retrait, conséquences directes de l’hydratation ou du séchage du mortier.
Mais, lorsqu’une contrainte extérieure est appliquée au matériau et de manière constante au
cours du temps, celui-ci subit une déformation élastique instantanée et une déformation différée
supplémentaire appelée fluage.
6.2 Le fluage propre
Lorsqu’une contrainte est appliquée à un élément en béton ou en mortier, de manière constante
au cours du temps, qu’elle soit d’origine externe ou interne, elle engendre des déformations additionnelles
au retrait et à la simple réponse élastique du matériau. Ces déformations différées
sont le résultat d’un mécanisme global connu sous le nom de fluage. Mais, comme nous allons
le voir, ce mécanisme trouve certaines de ses origines dans le processus d’hydratation.
6.2.1 Mécanismes
La composante de fluage que l’on appelle fluage propre se produit en condition endogène.
De nombreux mécanismes ont été proposés pour expliquer ce phénomène, mais encore aujourd’hui
il reste mal compris. Benboudjema (Benboudjema 2002 [44]) a décrit dans sa thèse les
différents mécanismes trouvés dans la littérature et permettant d’expliquer le phénomène.
Tout d’abord, l’eau semble être l’élément majeur pouvant être à l’origine du fluage propre.
En effet, aussi bien les bétons secs (dont quasiment toute l’eau a été évaporée) que les bétons
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