THÈSE DE DOCTORAT EN COTUTELLE - Université Bordeaux 1

Chapitre 4 Les facteurs influençant les propriétés électriques et thermiques du bétonconnaissance parfaite du coefficient A (loi de Rasch et Hinrichson) ou α (équation utilisée engéologie) est la condition indispensable pour une bonne correction des effets thermiques.4.3.2.2. EN THERMIQUEPour les bétons courants, la conductivité thermique diminue de façon linéaire lorsque latempérature augmente. Kim et al. (2003) proposent une relation entre la conductivité thermiqueet la température (de 20 à 60°C) pour un béton dont le rapport E/C est de 0,4 :k = 1,05− 0,0025.Tk = conductivité thermique (en W.m -1 .C -1 ),T = température (en °C).L’EUROCODE 4 (2005) propose quant à lui une relation non linéaire entre la conductivitéthermique et la température (de 20 à 1200°C) :T ⎛ T ⎞k = 2 − 0,2451. + 0,0107. ⎜ ⎟100 ⎝120⎠k = conductivité thermique (en W.m -1 .C -1 ),T = température (en °C).Les principaux paramètres de cette variation sont :• le degré de saturation qui est le facteur principal : la conductivité thermique de l’air(0,0034 W.m -1 .K -1 à 20°C) est très inférieure à celle de l’eau (0,515 W.m -1 .K -1 à 20°C).Avec l’augmentation de température, la phase liquide s’évapore. Le volume d’eau estremplacé par un volume d’air ;• le type de granulat : la diminution de la conductivité thermique en fonction de latempérature est assez marquée pour un béton contenant des granulats silico-calcaires,faible pour un béton de granulats calcaires et peu significative pour le béton « léger »(Collet 1977) ;• l’état d’endommagement du béton : la conductivité thermique est plus faible pour unbéton fissuré que pour un béton sain, du fait de la faible conductivité thermique del’air présent dans les fissures.Les variations de la chaleur spécifique avec la température, comparativement à laconductivité thermique, sont moins maîtrisées (Neville 2000). Néanmoins, la chaleur spécifiqueaugmente avec la température entre 25 et 100°C (Vodak et al. 1997, Shin et al. 2002).L’EUROCODE 4 (2005) propose une évolution polynomiale du second degré en fonction de latempérature pour un béton sec :T ⎛ T ⎞c = 890 + 56,2. − 3,4. ⎜ ⎟100 ⎝100⎠c = chaleur spécifique (en J.kg -1 .C -1 ),T = température (en °C).Selon Vodak et al. (1997), la diffusivité thermique décroit progressivement et de façonlinéaire avec la température (Figure 4. 20).2293