Les collections du LCPC Série Ouvrages d`art

Le service Politique éditoriale scientifique et technique présente :
Les collections du LCPC
Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées
Série Ouvrages d'art
16/04/15 17:04
Introduction
Le service Politique Editoriale Scientifique et Technique de l'Ifsttar participe à la diffusion des connaissances et à
la valorisation des recherches menées à l'Ifsttar en mettant à la disposition de la communauté scientifique et
technique un ensemble de produits éditoriaux qui sont le reflet des recherches menées par l'institut.
Ces produits comprennent les collections d’ouvrage suivantes :
Les collections de l'INRETS, Actes
Les collections de l'INRETS, Outils et Méthodes
Les collections de l'INRETS, Recherches
Les collections de l'INRETS, Synthèses
Les collections du LCPC, Actes
Les collections du LCPC, Etudes et recherches des laboratoires des ponts et chaussées
Les collections du LCPC, Rapport de recherche des laboratoires des ponts et chaussées
Les collections du LCPC, Techniques et méthodes des laboratoires des ponts et chaussées, Guide technique
Les collections du LCPC, Techniques et méthodes des laboratoires des ponts et chaussées, Méthode d'essai
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches
des Laboratoires des Ponts et Chaussées
Les ouvrages de la collection « ERLPC » sont, de manière privilégiée mais non exhaustive, les documents de
clôture des opérations de recherche de l’Institut. Des mémoires de thèses ou d’habilitation à la direction de
recherche sont également publiés dans cette collection. La collection se décline en 8 séries thématiques :
construction routière, environnement et génie urbain, géotechnique et science de la terre, mécanique et
mathématiques appliquées, ouvrage d’art, physique chimie, sciences de l'ingénieur et simulation numérique. Les
ouvrages de cette collection sont relus et validés par le chef de département ou par le directeur scientifique.
Ce catalogue contient des liens hypertextes et il est
préférable de le consulter en version électronique. Vous
pouvez y accéder sur le site Internet de l'Ifsttar à
l'adresse http://www.ifsttar.fr ou en flashant le code
suivant.
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
Les câbles dans le génie civil : De l'importance de comprendre et connaitre leurs états de
dégradation, de les protéger
GAILLET, Laurent
Les câbles sont des éléments structuraux critiques pour les ouvrages d'art tels que les ponts en béton précontraint,
les ponts suspendus et les ponts à haubans. Leur durabilité et leur sécurité structurelle dépendent de notre capacité
à connaître et à détecter à temps les défauts qui les affectent. Ces défaut peuvent se classer en deux grandes
catégories : la corrosion et la fatigue. Il importe donc de pouvoir avancer sur la connaissance de ces mécanismes,
voire de l'interaction entre eux. A partir de cette connaissance, il s'agit de mettre en oeuvre des techniques
d'évaluation non destructive afin de détecter, localiser et quantifier un endommagement en cours d'évolution sur
l'ouvrage. Le développement de solutions innovantes (systèmes de protection et de réhabilitation, matériaux non
corrodables ...) est un moyen de pallier à la sensibilité de ces câbles aux conditions environnementales et d'assurer
une durabilité augmentée des câbles.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA72 - 97p - 2013
ISBN : 978-2-7208-2612-2
Disponible à la vente - 25,00 € HT
Projet national S3 : Surveillance de santé structurale des ouvrages
ORCESI, A (ED) , CREMONA, C (ED)
Les infrastructures civiles (ponts, bâtiments, réseaux. ) sont de manière constante et continue soumises à des
environnements agressifs, au vieillissement de leurs composants ou de leurs matériaux constitutifs, à des évolutions
ou à des conditions exceptionnelles d'exploitation. Il est donc indispensable de pouvoir caractériser de manière
pertinente le comportement réel des ouvrages et leur aptitude au service. Tel est l'objectif de la surveillance de
santé structurale. Ce rapport présente les dernières avancées dans le domaine des structures de génie civil, en
définissant notamment une procédure de conception complète et intégrée de ce processus de surveillance pour le
diagnostic et l'évaluation des ouvrages. il est la synthèse des travaux de recherche menés de 2007 à 2011 dans le
cadre du projet surveillance de santé structurale des ouvrages (S3) financé par le conseil régional d'Ile-de-France et
la direction de la Recherche et de l'Innovation du ministère de l'Ecologie, du Développement durable et de l'Energie.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA71 - 293p - 2012
ISBN : 978-2-7208-2610-8
Disponible à la vente - 35,00 € HT
Vers une évaluation des indicateurs de durabilité du béton pour le suivi de ses
dégradations en laboratoire et sur ouvrage
VILLAIN, Géraldine
Cet ouvrage s'intéresse à l'évaluation des indicateurs de durabilité du béton ainsi qu'au suivi et à la prédiction de
l'évolution des dégradations physico-chimiques, d'abord par des méthodes destructives puis non destructives.Une
première partie est consacrée à la durabilité des ouvrages vis-à-vis de la carbonatation couplée au séchage suivant
une approche performantielle. Des essais de laboratoire sont développés et un modèle est construit. Leur application
au diagnostic et au pronostic de la progression de la carbonatation du béton d'un ouvrage illustrent cette démarche.
La seconde partie a pour objectif de transférer la démarche performantielle à l'évaluation non destructive des
indicateurs de durabilité et de dégradation du béton. Des relations empiriques entre résultats non destructifs et
indicateurs performantiels sont établies en laboratoire puis utilisées pour le diagnostic de l'état d'une structure.
L'étude de la physique des phénomènes de propagation des ondes dans le béton partiellement saturé permet de
procéder à l'inversion des résultats et d'obtenir certains indicateurs. Les perspectives de recherche visent à
déterminer les gradients de teneur en eau et les fronts de pénétration puis à adapter aux méthodes non destructives
les modèles prédictifs de la durée de vie résiduelle des ouvrages en béton armé et précontraint.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA70 - 166p - 2012
ISBN : 978-2-7208-2601-6
Disponible à la vente - 20,00 € HT
Comportement des éléments de structures en béton armé dégradés par corrosion : La
problématique de l'interface acier/béton en présence de corrosion
RICHARD, Benjamin
Une des causes majeures responsables de la perte de performance des ouvrages en béton armé a été identifiée
comme étant la corrosion. D'un point de vue pratique, dés que les premières fissures sont remarquées, la corrosion a
généralement atteint un stade avancé et des actions de maintenance doivent être lancées. Cela entraîne
d'importants coûts qui auraient pu être évités si une prédiction satisfaisante avait pu être réalisée. Cette étude vise à
apporter des éléments de réponse à cette problématique. Deux objectifs essentiels ont été considérés : le premier
consisteà proposer des lois de comportement robustes permettant de bien décrire le comportement des éléments de
structure existants et le second consiste à proposer une méthode probabiliste permettant d'actualiser les paramètres
de modèles sur la base de l'information disponible sur leterrain. En outre, les différentes lois de comportement
proposées ont été validées sur plusieurs cas tests. Des versions multifibres de ces lois ont aussi été développées. En
particulier, une priseen compte du caractère imparfait de l'interface acier/béton au sein du formalisme multifibre a
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
été considéré. Une méthodologie probabiliste permettant d'actualiser les paramètres d'entréesur la base
d'observations extérieures a été proposée. Sa pertinence est évaluée sur différents cas test de structures en béton
armé.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA69 - 236p - 2010
ISBN : 978-2-7208-2586-6
Disponible à la vente - 50,00 € HT
Traitement électrochimique de réalcalinisation pour la réparation du béton armé dégradé
par carbonatation
TONG, Yun Yun
L'objectif de cette thèse était d'évaluer l'efficacité et la durabilité du traitement électrochimique de réalcalinisation
(selon les procédés par courant imposé et par anode sacrificielle) pour laréparation de béton armé dégradé par
carbonatation. La réalcalinisation a été appliquée en tant que réparation de type maintenance sur des dallettes
armées carbonatées dont les 3 armatures sont en corrosion active et en tant que réparation de type réhabilitation sur
des dallettes armées dont les 6 armatures présentent un niveau de corrosion plus avancé (carbonatation + corrosion
intentiostatique).Le traitement de réalcalinisation a été étudié, d'une part, à l'aide de caractérisations analytiques
(indicateurs colorés, mesures quantitative de pH, dosage d'alcalins, MEB couplé à un EDS et microspectroscopie
Raman) et d'autre part, de caractérisations électrochimiques non destructives (potentiel libre, résistance de
polarisation linéaire, impédance, densité de courant de corrosion).Les résultats de l'étude du traitement de
maintenance montrent que le traitement de réalcalinisation est efficace car il conduit à une augmentation de la
basicité du béton autour des armatures, une augmentation de la concentration en alcalins dans l'enrobage béton et
à une diminution de l'activité de corrosion et ce jusqu'à 12 mois. En revanche, 2 ans et demi après le traitement,
les résultats montrent que le béton armé bien que toujours réalcalinisé a une activité de corrosion sensiblement
égale à celle avant traitement. Les résultats de l'efficacité du traitement de réalcalinisation de réhabilitation » sont
similaires à ceux obtenus du traitement de maintenance avec une diminution plus marquée de l'activité de corrosion
après traitement et jusqu'à 12 mois. Les observations réalisées au MEB + EDS n'ont révélé aucune évolution
délétère de la matrice cimentaire. L'efficacité de la réalcalinisation a également été démontrée par
Microspectroscopie Raman avec la mise en évidence de la formation de Magnétite accompagnée d'une réduction de
la Rouille Verte en Hydroxyde Ferreux pendant le traitement de réalcalinisation par courant imposé. Toutefois, les
armatures ne se repassivent pas. Enfin, le suivi du traitement de réalcalinisation du pont Camille De Hogues a
constitué une expérience de terrain.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA66 - 285p - 2010
ISBN : 978-2-7208-2573-6
Disponible à la vente - 50,00 € HT
Développement et validation d'une méthode d'essai vis-à-vis de la formation différée de
l'ettringite : Application à l'étude d'impact de différents paramètres sur la cinétique et
l'amplitude de gonflement
PAVOINE, Alexandre , BRUNETAUD, Xavier
La formation différée de l'ettringite (DEF) est une réaction chimique qui peut être à l'origine de la dégradation des
bétons. L'étude de ce phénomène a fait l'objet de nombreux travaux de recherche au LCPC dont quatre thèses de
doctorat : L. Divet 2001, A. Pavoine 2003, X. Brunetaud 2005 et R.P. Martin (en cours). Cet ouvrage reprend entre
autres les travaux de Pavoine et de Brunetaud. Il présente la méthodologie adoptée pour développer une méthode
d'essai fiable afin d'évaluer le risque de DEF dans les bétons. L'essai comporte 4 étapes : 1/ la fabrication du béton,
2/ le traitement thermique du béton, 3/ la réalisation de 2 cycles de séchage et d'humidification, 4/ le suivi de
l'expansion longitudinale sans contraintes d'éprouvettes immergées dans de l'eau à 20 ± 2°C. La validation de
l'essai a été réalisée en appliquant la méthode à des bétons représentatifs d'éléments exposés au jeune âge à une
élévation de la température (T>70°C) et dont le comportement in situ dans un environnement humide est connu
(réactif ou pas). Il s'agit d'éléments coulés en place atteint par la DEF et de pièces préfabriquées n'ayant jamais
développé cette pathologie. Plusieurs campagnes d'essais permettent d'évaluer la fidélité de l'essai (répétabilité /
reproductibilité). La méthode publiée en tant que méthode d'essai des LPC (ME 66) permet de qualifier des couples
traitement thermique / formule de béton après un an de suivi. Sur la base de cet essai, trois plans d'expérience
factoriels complets ont été définis pour apporter des éléments de compréhension des mécanismes réactionnels. Un
plan formulation, un plan ciment et un plan échauffement permettent d'évaluer l'impact sur la DEF de la
température du béton, de la durée de maintien du béton à une température élevée, du rapport E/C, de la nature des
granulats, de la finesse du ciment, de la teneur en alcalins et de la teneur en sulfates. Le suivi du module
d'élasticité dynamique et de la masse des éprouvettes complète les données d'expansion et contribue à la
caractérisation de l'impact de la pathologie sur le béton.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA65 - 224p - 2010
ISBN : 978-2-7208-2566-8
Disponible à la vente - 35,00 € HT
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
Etude de la performance des réseaux d'ouvrages d'art et détermination des stratégies de
gestion optimales
ORCESI, André
Dans un contexte de ressources financières limitées et de vieillissement de leur parc d'ouvrages d'art, les
gestionnaires font de plus en plus appel à des outils d'aide à la décision. Ils ont dans l'ensemble une approche
individuelle qui n'intègre pas des critères de performance du réseau de transport, supporté par les ouvrages d'art,
lors du processus de décision. L'objectif de ce rapport est de fournir une approche globale permettant de déterminer
les stratégies de gestion optimales d'un réseau d'ouvrages. La démarche proposée est alors d'équilibrer les coûts liés
à l'offre de l'infrastructure de transport (maintenance) avec les coûts liés à la demande de transport (perte de niveau
de service). La quantification des coûts de l'offre implique d'introduire la performance des ouvrages. Dans ce
rapport, elle est caractérisée à l'aide de deux approches probabilistes : une paramétrique, basée sur la théorie de la
fiabilité, et une non paramétrique, basée sur un indice d'état de l'ouvrage. La quantification de la demande de
transport est effectuée en affectant le trafic sur le réseau de transport suivant les différentes configurations de l'état
des ouvrages, puis en calculant la différence de coût pour chacune de ces configurations par rapport à une situation
dite de référence où tous les ouvrages ont un niveau de service idéal. La détermination des stratégies de gestion
optimales est effectuée à l'aide d'un algorithme génétique de manière à trouver d'une part les instants optimaux
d'intervention et d'autre part les actions de maintenance optimales. La démarche permet finalement de déterminer
les calendriers de maintenance optimaux d'un réseau d'ouvrages d'art pour un horizon donné. Elle permet de
répondre aux questions « quand » et « comment » intervenir pour disposer d'un fonctionnement du réseau de
transport le meilleur possible tout en ajustant les coûts d'intervention.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA64 - 278p - 2009
ISBN : 978-2-7208-2539-5
Nouveau : maintenant accessible en téléchargement gratuit
Disponible à la vente - 35,00 € HT
Développement d'une approche globale, performantielle et prédictive de la durabilité des
structures en béton (armé) sur la base d'indicateurs de durabilité : Bilan et perspectives :
Caractérisation de la microstructure des bétons, étude de la propriétés hydriques et de
transport, évaluation des déformations libres et prédiction de la durée de vie des ouvrages
BAROGHEL BOUNY, Véronique
Ce document décrit le développement d'une approche performantielle, globale et prédictive de la durabilité des
structures en béton (armé), fondée sur la notion d'indicateurs de durabilité, et combinant mesures en laboratoire et
simulations numériques. Des exemples significatifs sont présentés, relativement aux fondements scientifiques de
cette approche. Ces exemples concernent la compréhension et éventuellement la modélisation des mécanismes
(transferts hydriques, carbonatation, pénétration des chlorures, gel, déformations libres, ...), ainsi que la mise au
point d'outils de caractérisation de la microstructure des bétons et des paramètres liés à la durabilité vis-à-vis de la
corrosion des armatures (en particulier, méthodes de détermination des indicateurs de durabilité). Une
méthodologie, pour la mise en ½uvre de l'approche développée, est de plus présentée. Elle s'appuie notamment sur
un système de classes et sur des spécifications relatives aux indicateurs de durabilité qui sont fonction du type
d'environnement et de la durée de vie exigée pour la structure. Une modélisation « multi-niveaux », où les
indicateurs de durabilité sont les données d'entrée des modèles, est proposée pour la prédiction de la durée de vie.
Des méthodes de mesure des témoins de durée de vie (« sorties » des modèles), applicables en laboratoire sur
éprouvettes ou sur prélèvements issus d'ouvrages, ont été mises au point, non seulement pour valider les modèles,
mais également pour suivre le comportement des structures in situ au cours du temps. Des pistes sont en outre
suggérées à la fin de ce document, d'une part pour poursuivre les recherches théoriques et expérimentales, et
d'autre part pour valoriser les travaux réalisés et transférer à la pratique les résultats déjà acquis. Un nouveau projet
de recherche, qui s'inscrit dans le cadre des Opérations de Recherche du réseau des LPC, est en particulier
présenté.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA63 - 311p - 2008
ISBN : 978-2-7208-2532-8
Nouveau : maintenant accessible en téléchargement gratuit
Disponible à la vente - 45,00 € HT
Durabilité du béton armé et de ses constituants : Maîtrise et approche performantielle :
Synthèse de l'opération de recherche, Actes des journées Durabilité 2006 : méthodes
d'essais et applications, Méthodes d'essais
BAROGHEL BOUNY, Véronique , VILLAIN, Géraldine , THIERY, Mickaël , CHAUSSADENT, Thiérry
L'opération de recherche « Durabilité du béton armé et de ses constituants : maîtrise et approche performantielle »
(2001-2005) rassemblait différents partenaires du réseau des LPC, des laboratoires universitaires et du privé. Les
actions proposées dans cette Opération visaient à une meilleure connaissance des propriétés relatives à la durabilité
du béton armé et de ses constituants, en particulier celle associée aux processus de transport dans le béton, ainsi
qu'au développement d'outils pour quantifier et maîtriser cette durabilité. Cette Opération de Recherche marque une
étape originale et majeure dans l'approche de la durabilité et de la formulation des bétons, notamment par la mise
au point d'une approche performantielle et prédictive de la durabilité des structures en béton armé sur la base
d'indicateurs de durabilité, combinant expériences et modélisation. Différents sujets ont été traités, tels que la
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
modélisation de la carbonatation du béton, les spécificités des BHP, la durabilité du béton soumis au gel, ou encore
le diagnostic des bétons soumis à un incendie. Les traitements électrochimiques de déchloruration du béton armé
ont également été étudiés. Cet ouvrage récapitule le contexte et les objectifs, les principaux éléments relatifs à
l'organisation du projet, notamment les équipes participantes, ainsi que les différents documents et produits directs
issus de l'Opération de Recherche (Partie 1 et Annexe). Cet ouvrage inclut également les actes des 2èmes Journées
Durabilité du Réseau des LPC « Durabilité 2006 : Méthodes d'essais et applications » organisées en clôture de
l'Opération (Partie 2), ainsi que les méthodes de mesure et d'essai proposées (Partie 3).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA62 - 283p - 2008
ISBN : 978-2-7208-2531-2
Nouveau : maintenant accessible en téléchargement gratuit
Disponible à la vente - 45,00 € HT
Evaluation structurale des ponts : Rapport de synthèse de l'opération de recherche
(2004-2007)
CREMONA, Christian
Ce rapport présente les principaux résultats de l'opération de recherche Sécurité structurale des ponts (2004-2007).
Les travaux menés ont eu pour finalité d'étendre la démarche basée sur la théorie de la fiabilité à l'analyse de la
performance structurale en intégrant les composantes « conséquences » et «interventions ». L'opération ne s'est
donc pas structurée autour de problèmes techniques, mais au travers de trois sujets d'étude transversaux identifiés
parmi les étapes d'une évaluation probabiliste des risques : meilleure modélisation des incertitudes et des états
limites pour des éléments dégradés, intégration d'une analyse en système dans le calcul de la probabilité de
défaillance d'un ouvrage afin de mieux tenir compte des capacités de redondance, et étude des conséquences liées
à la perte de performance et aide à la décision pour la détermination des interventions. Ces trois thèmes ont formé
l'ossature de l'opération sous forme de trois axes d'étude. Le rapport est divisé en une introduction et douze
chapitres qui illustrent les résultats obtenus sur les divers sujets de recherche. Le rapport insiste autant sur les
apports théoriques et expérimentaux des études menées que sur la valorisation de certains outils informatiques.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA61 - 270p - 2008
ISBN : 978-2-7208-2529-8
Nouveau : maintenant accessible en téléchargement gratuit
Disponible à la vente - 45,00 € HT
Assessment and prediction of RC durability based upon durability indicators, monitoring
parameters and models : Scientific bases, methodology, detailed presentation of a
carbonation model and practical applications
BAROGHEL BOUNY, Véronique , THIERY, Mickaël
Cet ouvrage présente une nouvelle approche consacrée à l'évaluation et à la prédiction de la durabilité des structures
en béton armé (BA). Cette approche est fondée sur des indicateurs de durabilité (ID), des témoins de durée de vie et
des modèles. Tout d'abord le panel sélectionné d'ID généraux est présenté. Les bases scientifiques et techniques de
ce choix sont également précisées. Un système de classes relatif à la durabilité potentielle du béton armé est
ensuite proposé sur la base de ces ID. Ces classes sont destinées à la comparaison et à la sélection de formules de
béton. De plus, dans l'objectif de protéger les structures contre la corrosion initiée par la carbonatation ou les
chlorures, des spécifications performantielles sont proposées, en fonction des conditions environnementales et de la
durée de vie visée. En outre, dans le cadre de la prédiction de la durée de vie des structures en BA en phase de
conception, ou de la durée de vie résiduelle de structures existantes, éventuellement dégradées, une modélisation
multi-niveaux est proposée. Dans ces modèles, les ID sont introduits comme données d'entrée, et les témoins de
durée de vie sont les sorties. La validation et des applications de l'approche performantielle et prédictive proposée
sont illustrées dans ce document par des simulations numériques utilisant différents types de modèles. De plus, un
modèle numérique physicochimique de carbonatation, développé selon cette nouvelle approche, est décrit plus en
détails dans le document et son utilisation est illustrée par des exemples en conditions accélérées et naturelles.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA60 - 50p - 2008
ISBN : 978-2-7208-2524-7
Nouveau : maintenant accessible en téléchargement gratuit
Disponible à la vente - 35,00 € HT
Ecoulement et mise en oeuvre des bétons
ROUSSEL, Nicolas
Que ce soit sur chantier ou en usine de préfabrication, de nombreux incidents de mise en ½uvre apparaissent
encore régulièrement malgré l'utilisation industrielle de bétons de plus en plus fluides. Le béton mis en ½uvre
n'atteint pas les zones les plus inaccessibles ou les plus ferraillées. Par ailleurs, des blocages granulaires peuvent
avoir lieu et provoquer une filtration du matériau. Enfin, la thixotropie croissante des bétons modernes peut venir
perturber cette phase fondamentale de la vie du matériau.L'objectif des travaux présentés ici est de relier la mise en
½uvre du béton au comportement rhéologique du matériau. Ceci revient à développer des techniques de prédiction
des phases de mise en ½uvre en partant de l'hypothèse que, pour un ouvrage et une technique de mise en ½uvre
donnés, le béton idéal est un béton présentant une fluidité suffisante pour assurer un bon remplissage du coffrage
mais sans tomber dans l'excès. Comme tout problème d'optimisation, un tel questionnement nécessite une
connaissance solide des phénomènes physiques mis en jeu. Les travaux rassemblés dans cet ouvrage constituent un
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
ensemble d'outils scientifiques au service de plusieurs objectifs : progresser dans la formulation des bétons
modernes, développer de nouveaux outils de mesure du comportement à l'état frais adaptés au chantier et à la
pratique industrielle, être capable de prédire l'interaction entre rhéologie du matériau frais (seuil d'écoulement,
thixotropie, granulométrie), complexité de la pièce à réaliser et méthodes de mise en ½uvre, fournir des bases pour
l'innovation dans le domaine des structures très ferraillées.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA59 - 109p - 2008
ISBN : 978-2-7208-2523-9
Disponible à la vente - 37,00 € HT
Mécanismes de ségrégation dans les bétons autoplaçants (BAP) : Etude expérimentale des
interactions granulaires
Les Bétons Autoplaçants (BAP) sont des matériaux extrêmement fluides qui se mettent en place sans vibration.
Cependant du fait de leur fluidité, les BAP présentent un risque de ségrégation important. Au vu des connaissances
actuelles, il s'avère essentiel de tout d'abord comprendre les mécanismes d'initiation de la ségrégation afin de
proposer un essai de caractérisation adéquat. Le comportement d'une seule particule immergée dans un fluide à
seuil d'écoulement, a tout d'abord été étudié. Bien que l'initiation de la ségrégation statique soit essentiellement
conditionnée par la taille et la densité des granulats, ainsi que par le seuil d'écoulement de la matrice cimentaire, le
rôle de la phase granulaire ne peut être négligé. Un nouveau dispositif expérimental a été mis au point afin de
mettre en évidence les effets de groupe des granulats. Il permet de mesurer l'effort de résistance d'un réseau
granulaire modèle immergé dans une matrice cimentaire et donc d'intégrer l'influence des interactions entre
particules à la description des mécanismes d'initiation de la ségrégation. Les résultats d'essais réalisés dans des
pâtes de ciment issues de différentes compositions de BAP ont montré que les effets de groupe positifs peuvent
effectivement être mis en évidence. Quelques essais ont par ailleurs été menés afin d'appliquer les résultats
expérimentaux à la formulation de bétons autoplaçants. (Ce rapport est issu de la thèse de doctorat soutenue par
l'auteur en 2005).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA58 - 178p - 2007
ISBN : 2-7208-2492-5
Disponible à la vente - 35,00 € HT
Approche probabilistique de la résistance résiduelle des câbles de suspension
CREMONA, Christian
Cette recherche a pour objectif le développement de modèles pour l'étude de la résistance résiduelle d'un câble de
pont suspendu. Elle vise ainsi à fournir des éléments d'estimation de la résistance d'un câble à partir de la
description de son état actuel, d'évaluation du risque de rupture d'un câble à un niveau de sollicitation imposé, et
enfin de prévision de l'évolution temporelle de la résistance et du risque de rupture tenant compte de la dégradation
des fils constitutifs. Le modèle probabiliste proposé permet de calculer la loi de probabilité de la résistance
résiduelle du câble, et de fournir la réponse du câble (moyenne, dispersion, probabilité de rupture) observée dans un
état donné (c'est-à-dire constitué de plus ou moins de fils corrodés). L'introduction d'un modèle de corrosion
autorise à suivre l'évolution de cette résistance au cours du temps. Un module de calcul, réalisé par l'université
Bordeaux I, complète ces études théoriques et expérimentales en offrant la possibilité aux ingénieurs de calculer la
résistance résiduelle d'une suspension sur la base de données d'essais de traction et de résultats d'inspection, et est
proposé en utilisation libre.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA57 - 55p - 2007
ISBN : 2-7208-2482-8
Suivi du comportement mécanique d'une poutre de VIPP sous chargement : Le cas du VIPP
de Merlebach
CREMONA, C
Les VIPP sont des viaducs à travées indépendantes à poutres préfabriquées en béton précontraint par post-tension.
Ce type de construction a été fortement utilisé après la seconde guerre mondiale, dans les années 1955 à 1970,
grâce son lancement de poutres préfabriquées qui permettait le franchissement d'obstacles non courants et de
hauteur raisonnable. L'enthousiasme qui a régné à l'époque de la construction des ouvrages de première génération,
s'est de plus traduit par de nombreux défauts de conception et d'exécution, et par l'absence de réalisation d'actions
correctives d'entretien pour rétablir l'étanchéité déficiente de ces ouvrages. C'est dans ce contexte que l'étude Suivi
du comportement mécanique d'une poutre de VIPP sous chargement : le cas du VIPP de Merlebach a été engagée
par le réseau des Laboratoires des Ponts et Chaussées. Le principe de l'étude est de réaliser une évaluation
comparative de diverses techniques non destructives de contrôle et d'évaluation mécanique, certaines bien
éprouvées, d'autres plus innovantes. Ce rapport présente donc les principaux résultats obtenus au moyen de ces
techniques d'auscultation, et des calculs réalisés à nouveau.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA56 - 153p - 2007
Disponible à la vente - 35,00 € HT
Durabilité des assemblages collés : Modélisation mécanique et physico-chimique
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
BRUNEAUX, Marie Anne , BENZARTI, Karim
Cette étude concerne le développement d'un modèle d'endommagement capable de prévoir la durabilité des
assemblages collés en prenant en compte les propriétés physico-chimiques de l'adhésif. Le travail réalisé tente de
répondre aux interrogations des maîtres d'oeuvre concernant une technique d'assemblage en plein essor : le collage
structural. Dans la première partie de l'étude, des expériences réalisées sur des adhésifs époxydes utilisés en génie
civil ont mis en évidence des différences de comportement entre les adhésifs massiques et les joints adhésifs. Les
effets des vieillissements physique et humide ont été analysés de manière à dégager des lois d'évolution pour les
propriétés de ces adhésifs. Dans la seconde partie, un modèle mécanique basé sur la théorie du premier gradient de
l'endommagement est développé, pour décrire à la fois l'état de l'interface dans les assemblages collés et les
comportements physico-chimique et viscoélastique de l'adhésif. Des études ultérieures pourront se baser sur ce
modèle pour dégager les lois d'évolution des coefficients théoriques en fonction des phénomènes de vieillissement
observés sur les joints adhésifs. (Rapport issu de la thèse ENPC/ROME2 soutenue par A.M. Bruneaux le
31/03/2004).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA55 - 216p - 2006
ISBN : 2-7208-2471-2
Disponible à la vente - 28,00 € HT
Renforcement des ouvrages en béton par collage de composites : Bilan de deux opérations
de recherche du LCPC
CHAUSSADENT, T , CLEMENT, JL
Ce document a pour objectif de faire le bilan de deux opérations de recherche du LCPC qui se sont déroulées entre
2000 et 2004. Ces deux opérations de recherche, très complémentaires dans leurs objectifs finaux, portaient sur : la réparation et le renforcement des structures de génie civil par l'emploi de matériaux composites, - le collage en
génie civil. Dans ce recueil, des synthèses sur les recherches menées dans le cadre de ces deux opérations de
recherche sont présentées. Certaines de ces recherches sont ensuite développées sous forme d'articles qui portent
sur des analyses bibliographiques, sur des recherches menées en laboratoire et sur des essais de terrain. L'ensemble
de ces travaux de recherche a permis de définir des méthodologies pour étudier à la fois la pertinence et les
conditions d'un renforcement par composites collés et les aspects physico-chimiques liés au collage. L'aspect
durabilité a été abordé en ce qui concerne les matériaux proprement dits et fait actuellement l'objet de recherche
dans le cadre d'une nouvelle opération de recherche du LCPC intitulée Durabilité des renforcements par composites
collés .
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA54 - 270p - 2006
Rhéologie et stabilité des matrices cimentaires et des coulis : Applications à l'amélioration
de la durabilité de la précontrainte
LE ROY, Robert
Les recherches présentées dans ce document ont pour objectifs d'améliorer la durabilité des ouvrages d'art en béton
précontraint, soit en réduisant les déformations différées, soit en améliorant la protection de la précontrainte. Le
comportement expérimental des pâtes de ciment durcies soumises à des expériences de fluage est d'abord étudié.
L'effet de la formulation sur l'amplitude du phénomène est présenté. Un calcul par homogénéisation, validé par des
expériences sur béton, est proposé pour retrouver le comportement du béton à partir de celui de la pâte qui le
constitue et des propriétés des granulats. Les problèmes pratiques liés à la prise en compte du fluage dans quelques
grands ouvrages en béton de hautes performances sont ensuite présentés. La seconde partie du document est
consacrée à la rhéologie des coulis de protection de la précontrainte. Les expériences de contrôle rhéologique sont
décrites et modélisées. On établit ainsi les domaines d'utilisation du cône de Marsh et de l'essai d'étalement. Les
techniques rhéologiques de laboratoire sont aussi décrites et leurs domaines d'utilisation discutés. Les phénomènes
d'instabilité des coulis à l'état frais sont traités. On distingue la consolidation et la sédimentation et on montre quels
phénomènes siègent dans les coulis de ciment. Les effets amplificateurs du ressuage, telles que l'inclinaison des
conduites et la filtration du coulis par les torons de précontrainte sont mis en évidence et exploités dans l'avis
technique sur les coulis de précontrainte. Les méthodes d'injection sont analysées. On établit ainsi les conditions
pour qu'un fluide visqueux franchisse le sommet d'une conduite en pleine section.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA53 - 82p - 2006
ISBN : 2-7208-2446-1
Disponible à la vente - 30,00 € HT
Modélisation de la carbonatation atmosphérique des matériaux cimentaires : Prise en
compte des effets cinétiques et des modifications microstructurales et hydriques
THIERY, Mickaël
La carbonatation est un des facteurs parmi les plus importants de la durabilité du béton armé. Elle repose sur
l'action du dioxyde de carbone de l'atmosphère qui diffuse à travers le béton et se dissout en acide au contact de la
solution interstitielle. Cette acidification induit une dissolution de la portlandite (réserve de basicité). La baisse du
pH, d'une valeur de l'ordre de 13 à une valeur inférieure à 9, peut conduire à la corrosion des aciers. L'objectif est
de construire un modèle de carbonatation permettant de prédire la chute du pH, variable pertinente pour
appréhender la corrosion des armatures. Une campagne d'analyses thermogravimétriques, de gammadensimétries et
8
Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
de porosimétries par intrusion de mercure, réalisées sur 3 bétons et plusieurs pâtes de ciment, permet de
comprendre les mécanismes physico-chimiques, de déterminer les conséquences de la carbonatation sur la
microstructure et l'état hydrique, de calibrer et de valider le modèle à partir d'essais de carbonatation accélérée. (Ce
rapport est issu de la thèse de doctorat soutenue par l'auteur en 2005).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA52 - 337p - 2006
ISBN : 2-7208-2445-3
Disponible à la vente - 30,00 € HT
Les méthodes électrochimiques appliquées au diagnostic et à la rhéabilitation du béton
armé concerné par la corrosion
RAHARINAIVO, André
Les méthodes électrochimiques sont utilisées pour évaluer d'une part, l'état de conservation des aciers dans le béton
et, d'autre part, pour réhabiliter les bétons armés dégradés. L'évaluation de l'état de conservation consiste à localiser
les zones de corrosion et à estimer la vitesse de corrosion des armatures. La localisation se fait en mesurant le
potentiel d'électrode des armatures. Cette méthode a fait l'objet d'une recherche au LCPC depuis 1975. En ce qui
concerne la vitesse de corrosion des aciers dans le béton la mesure de résistance de polarisation ou des méthodes
similaires ont été étudiées au LCPC, à partir de 1980. Les méthodes électrochimiques, qui sont utilisées pour
réhabiliter les ouvrages en béton armé, sont la protection cathodique, la ré-alcalinisation du béton carbonaté et
l'extraction des chlorures. Le Projet de recherche du LCPC qui s'est déroulé entre 1989 et 1996 a porté
essentiellement sur les critères d'efficacité de la protection cathodique. Les travaux sur la ré-alcalinisation du béton
carbonaté concernaient essentiellement la mise au point d'un procédé utilisant des anodes solubles. Les travaux sur
l'extraction des chlorures concernaient surtout le risque d'effet secondaire dû à une alcali-réaction autour de l'acier
polarisée lors du traitement. Par ailleurs, quelques études théoriques ont été menées, notamment sur le mouvement
des ions dissous dans le béton et sous l'action d'un champ électrique.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA51 - 152p - 2005
Disponible à la vente - 30,00 € HT
Contribution à l'analyse probabiliste de la performance des ponts en béton armé
SILVA, Rita de Cassia
Le dioxyde de carbone de l'atmosphère et les chlorures présents dans les sels de déverglaçage peuvent pénétrer
dans le béton qui est de nature poreuse. Ces agents sont responsables de la corrosion des armatures qui est l'une
des principales causes de détérioration et de perte de performance des ouvrages en béton armé. Le caractère
aléatoire de la pénétration de ces agents et des propriétés des matériaux introduit de plus un grand nombre
d'incertitude. L'étude de l'évolution de la dégradation d'une structure demande de développer une analyse sur des
bases probabilistes. La Théorie de la fiabilité constitue un outil adapté, car elle permet de tenir compte des
incertitudes inhérentes à la géométrie des éléments d'ouvrages, aux caractéristiques des matériaux et de
l'environnement et à celles des dégradations qui en résultent. L'objectif de cette recherche a consisté à développer
une démarche probabiliste pour obtenir l'évolution de la perte de capacité portante des ponts-routes en béton armé
exposés à des environnements agressifs divers. Cette étude permet d'estimer les principales phases de la
performance d'une structure (perte de durabilité au niveau du matériau, perte d'aptitude au service et perte de
sécurité structurale). Elle vise aussi à donner aux gestionnaires d'ouvrages les moyens pour prédire ces phases à
partir de résultats d'inspection visuelle et aux projeteurs les outils pour adapter les coefficients partiels de sécurité
au recalcul d'ouvrages dégradés. (Rapport issu de la thèse de doctorat de l'ENPC, 15 octobre 2004).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA50 - 246p - 2005
Disponible à la vente - 30,00 € HT
Gestion des ponts en Europe : Projet européen BRIME
GODART, B
Le présent rapport est le rapport final d'un projet de recherche destiné à développer l'ossature d'un Système de
Gestion des Ponts (SGP) pour le réseau routier européen, afin que le patrimoine d'ouvrages (essentiellement les
ponts) puisse être géré sur des bases rationnelles et que leur maintenance puisse être optimisée en prenant en
compte tous les facteurs qui agissent sur la gestion des ponts. Ces facteurs comprennent l'état de la structure, la
capacité portante, le taux de dégradation, les effets du trafic, la durée de vie des réparations et la durée de vie
résiduelle de la structure. Ce projet dénommé BRIME (BRIdge Management in Europe), a été mené par les
laboratoires nationaux de recherche routière d'Allemagne, d'Espagne, de France, de Norvège, du Royaume-Uni et de
Slovénie. Il a été financé à 50 % par la Direction Générale des Transports de la Commission Européenne, le
complément étant apporté par les Directions des Routes de chacun des pays concernés. Le projet montre la manière
dont les résultats issus des principales activités de gestion des ponts telles que les inspections, les évaluations,
l'auscultation, l'entretien, la priorisation et le remplacement, décrites dans les chapitres 3 à 8 de ce rapport, ont été
assemblés pour engendrer une ossature d'un système informatisé de gestion des ponts qui puisse fournir des
informations aux niveaux du projet et du réseau.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA49 - 266p - 2005
Disponible à la vente - 30,00 € HT
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
Aptitude au service des ouvrages : Rapport de synthèse de l'opération de recherche
(2002-2003)
CREMONA, C
Ce rapport présente les résultats de l'opération de recherche Aptitude au service des ouvrages (2002-2003). Il
introduit une démarche cohérente de l'évaluation de la performance des ouvrages reposant sur la notion de phases
ou d'étapes de performance dans un contexte probabiliste. Cette approche permet de considérer l'évaluation non
seulement sous l'angle de la sécurité structurale (états limites ultimes) mais aussi de l'aptitude au service (états
limites de service) et de la durabilité (matériau). Le cadre probabiliste favorise la prise en compte du mieux possible
des résultats d'inspection, et des processus de dégradation pour mieux évaluer l'évolution de la performance au
cours du temps. Trois sujets ont ainsi été considérés, permettant de décliner la démarche scientifique retenue. Il
s'agit de l'étude de l'aptitude au service des ponts en béton armé (approche probabiliste de l'évaluation, calibration
de coefficients de sécurité), de l'analyse de la résistance résiduelle des câbles de suspension (approche probabiliste
de l'évaluation, calibration de coefficients de sécurité), et de l'évaluation et inspection des ponts mixtes (approche
probabiliste de l'évaluation).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA48 - 143p - 2004
Disponible à la vente - 30,00 € HT
Evaluation dynamique des ponts : Rapport de synthèse de l'opération de recherche
(2000-2003)
CREMONA, C
Ce rapport présente les résultats de l'opération de recherche Évaluation dynamique des ponts (2000-2003). Il
propose une démarche complète de l'évaluation structurale des ponts par essais dynamiques au travers de deux
enjeux essentiels qui sont respectivement la réalisation d'essais dynamique sous charge d'exploitation et la détection
et/ou localisation d'endommagement. Le premier chapitre de ce rapport est consacré à la mise en oeuvre pratique de
l'évaluation dynamique au travers d'exemples expérimentaux étudiés lors du projet. Le second chapitre traite de la
problématique de l'identification modale sous excitation ambiante dont la réalisation d'essais vibratoires, le choix de
l'excitation et l'intérêt de recourir à des sources d'excitation ambiante. Cette partie détaille les algorithmes
développés et leur mise en oeuvre est notamment explicitée. Le troisième chapitre présente quelques stratégies de
détection et de localisation des endommagements ne nécessitant que la connaissance des paramètres modaux de la
structure. Par des simulations de Monte-Carlo, la sensibilité de ces méthodes et leur fiabilité à détecter et localiser
des endommagements sont évaluées au travers de l'étude des probabilités de fausse alarme et de détection. Afin de
répondre à la problématique de la mise en oeuvre pratique de l'évaluation dynamique comme méthode de
diagnostic, l'ensemble des développements théoriques a été appliqué à de nombreux exemples expérimentaux de
corps d'épreuve et d'ouvrages qui sont cités ou décrits au cours du rapport.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA47 - 210p - 2004
Disponible à la vente - 30,00 € HT
Evaluation expérimentale et théorique des effets mécaniques de l'alcali-réaction sur des
structures modèles
MULTON, Stéphane
Une recherche expérimentale ambitieuse a été réalisée par le LCPC, en partenariat avec EDF, afin de calibrer et
valider les méthodes de réévaluation des structures en béton atteintes d'alcali-réaction. Elle a notamment conduit à
caractériser l'effet d'apports d'eau différentiels et d'états complexes de contraintes appliquées sur le développement
des gonflements dus à cette réaction, sur des éléments de structures représentatives, en identifiant simultanément
de façon complète les données locales et conditions aux limites nécessaires à l'interprétation et à la simulation des
mesures. La banque de données ainsi constituée apporte de nombreux enseignements directement utiles à
l'expertise d'ouvrages dégradés, concernant par exemple la méthodologie d'interprétation des essais d'expansion
résiduelle, le caractère cumulatif des gonflements d'alcali-réaction dus à des apports d'eau successifs, la validité
d'un re-calcul basé sur la résistance des matériaux avec déformations d'alcali-réaction imposées, etc.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA46 - 423p - 2004
ISBN : 2-7208-0379-0
Disponible à la vente - 30,00 € HT
Mécanismes d'endommagement et comportements mécaniques d'un composite cimentaire
fibré multi-échelles sous sollicitations sévères : Fatigue, choc, corrosion
PARANT, E
Ce travail porte sur l'étude du comportement mécanique et des mécanismes d'endommagement d'un composite
cimentaire fibré multi-échelles soumis à des sollicitations sévères : fatigue, choc et fluage en ambiance agressive.
L'analyse des mécanismes de fissuration des matrices cimentaires conduit à l'utilisation de trois dimensions de
fibres métalliques afin d'intervenir à chaque étape du processus de fissuration. La matrice cimentaire est
ultra-compacte et résistante (sbc > 200 MPa) et la fraction volumique du renfort atteint 11 %. Le renfort
multi-échelles se caractérise par la mise en action graduelle et continue des différentes échelles de fibres jusqu'au
10
Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
pic d'effort. Une détermination de la résistance en traction uniaxiale (> 20 MPa) à partir d'essais de flexion 4 points
sur dalles minces en utilisant une approche inverse est validée. Il est montré que le matériau étudié est
élasto-plastique avec écrouissage positif en traction. Le renfort multi-échelles, et particulièrement les micro-fibres,
amplifient les phénomènes visqueux dans la matrice cimentaire en y améliorant le transfert des efforts. Le gain
absolu de résistance en traction, sous sollicitations dynamiques, est estimé par approche inverse à 1,5 MPa/u.log.
Le comportement en fatigue est limité par le faible élancement des méso-fibres. Une corrélation forte existe entre la
durée de vie en fatigue et l'état d'endommagement initial (1er chargement statique). Une courbe de Wöhler corrigée
est reconstruite connaissant le comportement statique caractéristique et l'état initial de déformation des corps
d'épreuve. Sous sollicitation de service, la fissuration fine et diffuse, induite par l'efficacité du renfort multi-échelle,
conduit à une cicatrisation presque totale en présence d'eau de corps d'épreuve pré-endommagés par fatigue et
maintenus chargés en solution saline.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA45 - 245p - 2004
Disponible à la vente - 20,00 € HT
Les spécificités des bétons à hautes performances : Caractéristiques microstructurales et
propriétés relatives à la durabilité évaluées en conditions de laboratoire ou en conditions
naturelles
BAROGHEL BOUNY, V
Ce document offre une synthèse des principaux résultats concernant les caractéristiques microstructurales et les
propriétés relatives à la durabilité des bétons à hautes performances (BHP), acquis dans le cadre de différentes
études et recherches, en particulier dans celui du projet national BHP 2000 et de projets de recherche dirigés par le
LCPC. La durabilité concernée dans ce document a trait essentiellement à la prévention de la corrosion des
armatures du béton armé, des dégradations du béton dues aux cycles de gel-dégel en présence ou non de sels. La
durabilité potentielle d'un large éventail de bétons a également été évaluée. Le comportement sous cycles de
gel-dégel avec ou sans sels a été examiné en laboratoire et in situ. Quelques exemples sont en outre donnés
relativement au comportement en laboratoire vis-à-vis d'autres agressions (attaque acide et alcali-réaction). Tous les
résultats indiquent pour les BHP une durabilité potentielle élevée et, en particulier, une très bonne résistance aux
agents agressifs d'origine externe (la pénétration des chlorures et la carbonatation sont limités à une zone très
superficielle) et interne. Le meilleur comportement des BHP, mis en évidence en laboratoire et in situ par rapport à
des formules plus classiques, fournit des arguments solides pour prescrire des BHP en vue d'assurer une durée de
vie plus longue aux ouvrages en béton armé (ou précontraint) et/ou éviter bon nombre de pathologies (alcali-réaction,
lixiviation par les liquides chimiquement agressifs, etc).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA44 - 76p - 2004
Disponible à la vente - 20,00 € HT
Modélisation chimico-mécanique du comportement des bétons affectés par la réaction
d'alcali-silice : Expertise numérique des ouvrages d'art dégradés
LI, K , COUSSY, O , LARIVE, C
Face à la demande réelle d'une maintenance des ouvrages d'art en béton affectés par la réaction d'alcali-silice, ces
travaux de thèse présentent, d'une part, une modélisation mécanique du gonflement du matériau induit par la
formation des produits de réaction alcali-silice et, d'autre part, une méthode d'expertise des structures réellement
touchées. La modélisation du comportement du matériau nécessite de préciser deux aspects fondamentaux : la
cinétique de formation des produits et la réponse mécanique à cette formation interne. Issus de la
thermodynamique du béton en tant que système chimico-mécanique, l'avancement chimique de réaction et la
réponse mécanique se trouvent dans la même description. Sur le plan chimique, l'expansion des produits de
réaction - que nous désignerons sous le terme gel - est d'abord représentée par l'avancement de la réaction de
fomation d'un gel simple, et puis divisée en deux sous-processus : la formation du gel et son vieillissement en
fonction des conditions hydriques. Quant à la réponse mécanique du matériau, le béton est premièrement supposé
élastique et puis élastoplastique. Les deux aspects - chimiques et mécaniques - étant traités, on aborde alors
l'expertise numérique des structures affectées, dans le contexte du traitement des ouvrages d'art concernés dont
proviennent les données nécessaires à l'analyse. En traitant ces données au niveau d'une structure ainsi qu'au
niveau d'une carotte extraite, le calibrage des modèles chimico-mécanques est formulé sous la forme d'un problème
inverse, qui est scindé en deux sous-problèmes vis-à-vis des données analysées. Le calibrage est achevé par la
proposition d'un algorithme et de son critère de convergence. Une méthode numérique d'expertise est ainsi
disponible, représentant une partie essentielle de la méthodologie globale de traitement des structures. Cette
méthode est appliquée à des cas réels d'ouvrages affectés : un pylône en béton armé d'un pont suspendu en France
et une pile en béton armé d'un pont métallique en Afrique équatoriale.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA43 - 202p - 2004
Disponible à la vente - 25,00 € HT
Contribution à la connaissance et à la maîtrise de quelques non-linéarités du
comportement mécanique des bétons et de leur effet sur le fonctionnement des structures,
assortie de quelques réflexions méthodologiques
11
Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
TOUTLEMONDE, François
La connaissance et la maîtrise des non-linéarités du comportement mécanique du béton, matériau hétérogène,
poreux, fragile, et généralement armé (ou fibré) dans les constructions, sont de plus en plus nécessaires à la
compréhension et à l'optimisation du fonctionnement des structures, ou à la résolution des problèmes de durabilité
des ouvrages. Trois principaux cas sont détaillés dans ce mémoire où une contribution effective a été apportée à la
maîtrise du comportement mécanique des ouvrages : le cas des sollicitations dynamiques rapides, des exemples de
structures en bétons de fibres et les dalles de béton armé atteintes de fissures traversantes. L'expérimentation sur
éléments de structure constitue une des lignes de force du parcours de recherche ainsi retracé, associée à des
précautions d'étude particulières, qui se sont révélées fécondes : contrôle de la teneur en eau et des échanges
hydriques, attention à la formulation et à la mise en oeuvre du matériau des corps d'épreuve, accompagnement de
l'approche expérimentale par une modélisation juste suffisante. Grâce à l'expérience méthodologique acquise, et à la
palette des recherches traitées, le mémoire indique enfin quelques sujets et perspectives de recherche dans le
domaine des structures en béton, pour répondre aux trois défis majeurs posés à la génération actuelle : celui de la
qualité, celui d'une normalisation européenne harmonisée et scientifiquement fondée et celui de la durabilité
choisie et du développement durable. (Ce rapport est issu du mémoire rédigé par l'auteur pour obtenir le diplome
d'Habilitation à Diriger des Recherches en 2003).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA42 - 89p - 2004
ISBN : 2-7208-0356-2
Disponible à la vente - 20,00 € HT
Malaxage des bétons à hautes performances et des bétons auto-plaçants : Optimisation du
temps de fabrication
CHOPIN, David
L'utilisation industrielle des bétons à haute performances (BHP) et des bétons auto-plaçants (BAP) a fait apparaître
des problèmes de temps de malaxage plus longs que pour les bétons traditionnels. La majeure partie de cette étude
repose sur une analyse des temps de stabilisation des puissances consommées par les malaxeurs lors de la
fabrication. Ont été mis en évidence dans cette étude : - la forte corrélation, pour différents malaxeurs, entre les
temps de stabilisation de formules identiques, - le rôle prépondérant de la concentration solide relative d'un béton
sur le temps nécessaire à son homogénéisation, - une relation claire entre le temps de malaxage et la résistance en
compression du matériau, - une relation claire entre la rhéologie du béton et la puissance active consommée par le
malaxeur lors de la fabrication. (Ce rapport est issu de la thèse de doctorat soutenue en 2002 par l'auteur).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA41 - 206p - 2003
ISBN : 2-7208-2031-8
Disponible à la vente - 20,00 € HT
Les réactions sulfatiques internes au béton : Contribution à l'étude des mécanismes de la
formation différée de l'ettringite
DIVET, Loïc
Certaines structures en béton présentent une fissuration dont l'origine est parfois attribuée à un gonflement
provoqué par la formation différée de l'ettringite. L'étude de matériaux en service montre que cette maladie ne
concerne pas uniquement les bétons traités thermiquement, mais peut aussi se rencontrer dans les ouvrages en
béton de grande masse. Pour ces derniers, le cycle thermique apparaît plus intense compte tenu de la durée de
maintien à haute température. Plusieurs paramètres apparaissent indispensables à la réaction : dosage en ciment
élevé, bétonnage en période estivale, nature du ciment (alcalins, SO3 et C3A), conditions d'humidité élevée, nature
minéralogique des granulats. Deux mécanismes réactionnels peuvent être à l'origine de cette réaction. Le travail
expérimental a consisté à les étudier séparément in vitro. Nous montrons que les ions SO4²- peuvent se fixer par
adsorption physique à la surface des C-S-H. Ce phénomène est susceptible d'empêcher partiellement la formation
initiale d'ettringite et est favorisé par une élévation de la température et/ou de la basicité du milieu. A travers une
expérimentation sur des phases synthétisées, nous mettons également en évidence une libération importante d'ions
SO4²- provenant des sulfoaluminates de calcium hydratés gouvernée par la température et la concentration en ions
OH-. Par contre, les ions AI(OH)4 apparaissent plus difficilement libérables. Ces deux mécanismes génèrent donc
des sulfates qui se trouvent, soit en solution dans la phase aqueuse du béton, soit physiquement adsorbés aux
C-S-H et qui peuvent, à terme, lorsque certaines conditions chimiques sont atteintes, participer à la formation
d'ettringite délètère pour le béton. Des modifications importantes dans la microstructure des C-S-H formés à 60 à
90° C ont également été mises en évidence. Il apparaît que les amas de C-S-H présentent une porosité plus
grossière qui facilitera le transfert local des ions sulfate vers des sites réactionnels. (Ce rapport est issu de la thèse
de doctorat du Conservatoire National des Arts et Métiers soutenue en 2001 par l'auteur).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA40 - 227p - 2001
ISBN : 2-7208-2021-9
Disponible à la vente - 21,00 € HT
Transferts dans les bétons et durabilité des ouvrages : Détermination expérimentale des
gradients résultant d'une interaction hydratation-séchage dans une dalle en béton
12
Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
KHELIDJ, Adbelhafid , BAROGHEL BOUNY, Véronique , BASTIAN, Guy , GODIN, Jean , VILLAIN, Géraldine
Ce rapport synthétise les résultats obtenus au Laboratoire de génie civil de Nantes-Saint-Nazaire (LGCNSN - IUT de
Saint-Nazaire), au LCPC et au LRPC d'Angers, et relatifs à une expérimentation de grande ampleur sur deux dalles
et des éprouvettes en béton au cours de leur séchage. Pour cela, un ensemble très complet de méthodes
d'investigation a été mis en oeuvre. Outre les déformations, un grand nombre de paramètres (microstructuraux,
thermiques, hydriques...) ont été mesurés et leur évolution a été suivie au cours du temps dès le jeune âge et
pendant plusieurs mois. D'importants gradients de ces propriétés résultant d'une interaction hydratation-séchage ont
pu être mis en évidence et quantifiés entre le coeur de la dalle et sa surface exposée au séchage.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA39 - 84p - 2002
ISBN : 2-7208-2019-9
Disponible à la vente - 15,25 € HT
Ferraillage minimum et durabilité dans les aéroréfrigérants de centrale nucléaire
ROSSI, P , ULM, FJ , CHAUVEL, D , SCHALLER, I , DE LARRARD, F , GUERRIER, F
Aujourd'hui le ferraillage des coques des aéroréfrigérants de centrale nucléaire correspond pour la partie courante au
ferraillage minimal de non fragilité en traction (calculé suivant le BAEL 91). Ainsi, si l'on voulait utiliser un béton à
hautes performances, on serait amené à augmenter le taux d'armature proportionnellement à l'augmentation de
résistance en traction obtenue en utilisant ce type de béton. Le surcoût occasionné serait alors trop pénalisant. Les
qualités de durabilité des bétons à hautes performances étant connues, et reconnues, et pouvant être intéressantes
dans le cadre des aéroréfrigérants, la division génie civil de EDF-SEPTEN a donc proposé au LCPC de se lancer dans
une étude approfondie de l'influence des BHP sur la fissuration de ces aéroréfrigérants, et de ses conséquences
vis-à-vis des problèmes de durabilité. Cette étude s'est articulée autour de la démarche suivante : 1. Proposition
d'une méthode de dimensionnement simplifiée permettant de déterminer le ferraillage minimal des aéroréfrigérants.
2 . Analyse numérique (calcul aux éléments finis) pour vérifier si le ferraillage minimal déterminé à partir de la
méthode simplifiée conduit à une structure durable. En particulier, il faut vérifier que ce ferraillage minimal est
capable de maîtriser la fissuration due aux gradients thermiques et hydriques existant au sein des parois de
l'aéroréfrigérant.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA38 - 68p - 2001
Disponible à la vente - 18,29 € HT
Retrait au jeune âge du béton : Développement d'une méthode expérimentale et
contribution à l'analyse physique du retrait endogène
GARCIA BOIVIN, Sandra
Ce travail est consacré au développement d'une méthode expérimentale visant à caractériser une formulation de
liant de béton vis-à-vis des déformations endogènes. Différents types d'essais ont été développés : mesure de
contraction Le Chatelier, suivi d'hygrométrie interne, mesure de déformations endogènes. Ces essais sont menés de
manière continue et en parallèle sur une même formulation, et complétés par des suivis de cinétique d'hydratation,
de développement du module d'Young et de porosité. De nombreux artefacts pouvant fausser les mesures ont été
mis en évidence et analysés. La plupart sont liés à des comportements physiques du matériau qui ont pu être
quantifiés et contournés. Des différences importantes cependant ont été observées entre mesure volumique et
mesure linéique des déformations endogènes. L'hypothèse d'une anisotropie des déformations a été avancée mais
reste à confirmer. L'association de la mesure de la contraction Le Chatelier et des déformations endogènes dès la fin
du gâchage permet de définir très précisément l'échéance marquant le passage pour le matériau d'un comportement
de suspension à celui d'un solide poreux. Cette échéance a été appelée transition suspension - solide. Elle marque
l'apparition des dépressions capillaires dans le matériau (autodessication). L'échéance de percolation de la phase
gazeuse apparaît plus tardivement. Les échéances de début et de fin de prise Vicat constituent un encadrement de
la transition suspension - solide d'autant plus serré que le rapport eau sur ciment (E/C) est faible. L'effet d'échelle
observable pour les faibles rapports E/C sur la mesure de la contraction Le Chatelier permet de mettre en évidence
une baisse de connectivité de la porosité capillaire, qui se traduit par une chute rapide de la perméabilité. Cette
observation soulève la question de l'intérêt d'une cure sous eau pour les bétons à hautes et très hautes
performances. (Ce rapport est issu de la thèse de doctorat soutenue en 1999 par l'auteur).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA37 - 249p - 2001
ISBN : 2-7208-2014-1
Disponible à la vente - 18,30 € HT
Pompage des bétons
KAPLAN, Denis
Après les progrès effectués dans la formulation des bétons, de nombreux problèmes ont vu le jour dans le domaine
du pompage et il apparaît nécessaire d'élaborer une approche scientifique pour remettre cette technique à la
hauteur des nouvelles exigences. Dans ce contexte, les objectifs de ce travail ont été les suivants : - analyser les
phénomènes physiques de formation des bouchons et en déduire une méthodologie pratique, basée sur un essai
simple, permettant de définir la pompabilité d'un béton donné, dans une installation donnée
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA36 - 227p - 2000
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
ISBN : 2-7208-2010-5
Disponible à la vente - 18,30 € HT
Relations entre composition des bétons, exothermie en cours de prise et résistance en
compression
WALLER, Vincent
La maîtrise des risques de fissuration d'origine thermique dans les structures en béton passe par la connaissance de
l'exothermie qui accompagne l'hydratation des fous, en particulier dans le cas de liants mixtes contenant du ciment
et des pouzzolanes (fumée de silice ou cendre volante silico-alumineuse). Les travaux présentés ici ont consisté à
modéliser cette exothermie en fonction de la composition du béton, après une étude bibliographique sur le sujet et
la réalisation d'une campagne expérimentale, comportant entre autres de nombreux essais calorimétriques,
complétant les résultats trouvés dans la littérature.Dans un premier temps, on a cherché à prévoir l'amplitude finale
de l'exothermie. Pour cela, on a été amené à estimer, en fonction de la composition du béton et de la nature des
liants, les quantités finales de liants susceptibles de réagir dans l'hydratation, puis l'exothermie accompagnant
l'hydratation de chacun des liants
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA35 - 317p - 2000
ISBN : 2-7208-2008-8
Disponible à la vente - 18,30 € HT
Structures granulaires et formulation des bétons
DE LARRARD, François
Cet ouvrage présente une approche renouvelée de la formulation des bétons et matériaux à base de ciment
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA34 - 414p - 2000
ISBN : 2-7208-2006-8
Disponible à la vente - 18,30 € HT
Effet des additions minérales sur les propriétés d'usage des bétons : Plan d'expérience et
analyse statistique
CARE, Sabine , LINDER, Richard , BAROGHEL BOUNY, Véronique , CHARONNAT, Yves , DE LARRARD, François
L'utilisation d'additions calcaires et siliceuses est une pratique de plus en plus courante aussi bien sur les chantiers
que dans les bétons prêts à l'emploi. C'est pourquoi il est important d'évaluer l'influence de ces additions sur les
propriétés du béton durci. Le but de ce travail est de déterminer les coefficients de prise en compte des additions
minérales calcaires et siliceuses, c'est à dire de quantifier quelle proportion de ciment peut être substituée par ces
additions sans que les propriétés du béton en soient modifiées.Un programme expérimental a été bâti suivant la
méthode des plans d'expériences afin d'extraire, à partir des résultats expérimentaux, une information fiable et
pertinente pour un coup minimal d'essais. Les 12 bétons testés ont un rapport E/C de 0,55 ou 0,86 leur teneur en
amont est 220 ou 340 kg.m-3. La teneur en additions varie entre 0 et 50 %. Deux types de ciment sont utilisés afin
de tenir compte de leurs caractéristiques physiques et chimiques. Les résistances en compression à 28 jours de ces
bétons varient entre 20 et 40 MPa.Les résistances mécaniques des matériaux sont testées, ainsi que leurs
caractéristiques microstructurales (porosité, facteur d'espacement des bulles d'air) et leurs propriétés de transfert et
de durabilité (perméabilité, gel-dégel ...).Les résultats on été analysés par une méthode statistique, La
détermination d'un modèle multilinéaire, au sens des régressions, calé sur les résultats expérimentaux a permis de
quantifier le coefficient de prise en compte k=C/Ai qui permet d'avoir les mêmes valeurs de la propriété en l'absence
et en présence de l'addition. Cette étude permet de se positionner par rapport aux normes en vigueur : pour la
gamme de matériaux étudiés, la substitution du ciment par ces additions est favorable vis-à-vis des résistances
mécaniques et notamment vis-à-vis de la perméabilité, mais est défavorable vis-à-vis des propriétés relatives au
comportement au gel-dégel. Il ressort donc nuit n'est pas suffisant d'optimiser le coefficient de prise en compte sur
les propriétés mécaniques pour s'assurer d'une durabilité compatible avec tous les types d'environnement.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA33 - 108p - 2000
ISBN : 2-7208-2003-8
Disponible à la vente - 18,30 € HT
Modélisation des transferts hydriques isothermes en milieu poreux : Application au
séchage des matériaux à base de ciment
MAINGUY, Marc , COUSSY, Olivier , EYMARD, Robert
L'analyse du séchage des matériaux cimentaires est un sujet d'importance pour la durabilité des stri tures du Génie
civil. C'est en effet l'évolution de la phase liquide qui influe sur la durée de vie de ces structures, en conditionnant
notamment les transports d'agents agressifs dans les matériaux. Dans cet esprit le présent rapport étudie le séchage
de bétons et pâtes de ciment en combinant théorie et recul tais expérimentaux. La modélisation du séchage des
milieux poreux est souvent réalisée en supposant que la pression de gaz dans le matériau reste constamment égale à
la pression atmosphérique de l'atmosphère environnante. La confrontation de résultats expérimentaux et théoriques
révèle que cette hypothèse est inadéquate pour rendre compte de la perte de masse observée pendant le séchage de
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
matériaux à base cimentaire faiblement perméables. De fait, pour de tels matériaux, toute variation de la pression de
gaz ne peut se dissiper rapidement puisque aucun transport Darcéen du gaz ne peut s'opérer de façon significative.
Ainsi, dans le cas du séchage des matériaux cimentaires, l'évaporation couplée avec la diffusion en phase gazeuse
provoque une surpression de gaz qui se propage vers l'intérieur du matériau et contribue activement à
l'uniformisation des concentrations molaires. Par conséquent, la diffusion de la vapeur d'eau n'est rapidement plus
active dans le transport d'humidité, principalement assuré par un mouvement d'eau liquide. Il est alors paradoxal,
pour des matériaux faiblement perméables, que le processus de séchage puisse être en fin de compte assuré par le
transport Darcéen de l'eau sous forme liquide et son évaporation au bord des échantillons en contact avec
l'atmosphère environnante. Ce paradoxe est attribuable à l'importance des effets capillaires dans les matériaux
d'étude, les dépressions capillaires étant à l'origine du transport d'eau sous forme liquide. L'analyse de ces
phénomènes est conduite à partir d'une modélisation macroscopique d'un système rnultiphasique impliquant en
particulier deux constituants gazeux (l'air sec et la vapeur d'eau) et une phase liquide d'eau pure. Des considérations
de thermodynamique macroscopique permettent la formulation des lois de transfert de Darcy et de Fick, cette
dernière étant écrite sous une forme en accord avec celle issue de la théorie cinétique des gaz. Une résolution
nurnérique par la méthode des volumes fins permet alors l'accès aux données nécessaires à la comparaison avec
l'expérience et à l'analyse des résultats. Ce travail a donné lieu à la rédaction d'un article soumis à la revue
International Journal of Heat and Mass Transfer.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA32 - 130p - 1999
ISBN : 2-7208-2760-6
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Couplages thermochémomécaniques dans les bétons. Un premier bilan
ULM, Franz Josef
Étude des couplages thermochémomécaniques dans les bétons, depuis l'échelle macroscopique d'une éprouvette
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA31 - 105p - 1999
ISBN : 2-7208-2730-0
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Modélisation du comportement du béton en dynamique rapide : Application au calcul des
conteneurs à haute intégrité
SERCOMBE, Jérome
Ce travail porte sur la modélisation du comportement du béton en dynamique rapide et son application au calcul des
structures et ouvrages en béton, béton armé et béton de fibres. Il présente, d'un, part, le développement d'un, loi de
comportement adaptée ail matériau béton en dynamique, et, d'autre part, le développement des algorithmes
nécessaires à sa mise en oeuvre dans un code de calculs par élément, finis. Enfin, une partie importante de ce
travail concerne l'application de ce modèle à un problème industriel concret : l'étude prédictive de la réponse de
conteneurs en béton de fibres, utilisés pour le stockage des déchets radioactifs, suite à l'impact résultant d'une
chute libre de 5 mètres. La modélisation des différents aspects du comportement du béton en dynamique
(augmentation de résistance et de module d'élasticité avec la vitesse de chargement) est effectuée au niveau
macroscopique en s'appuyant sur les résultats expérimentaux permettant d'identifier les paramètres importants dans
le comportement du matériau à haute vitesse. Principalement, l'importance de l'eau dans les porcs du béton sur ses
propriétés mécaniques eu dynamique conduit à introduire, dans une modélisation élasto-plastique du béton, une
variable supplémentaire, prenant eu compte ce paramètre au niveau macroscopique. Le développement de ce
modèle couplé amène à définir une loi de comportement visco-élastoplastique dans laquelle un concept nouveau,
l'écrouissage visqueux, qui traduit l'évolution do seuil de plasticité avec la variable de déformation visco-élastique,
est introduit pour modéliser au niveau macroscopique l'augmentation de résistance du béton avec la vitesse de
chargement. Cette loi de comportement est alors implantée dans un code de calculs par éléments finie. L'intégration
des contraintes visco-élasto-plastiques du modèle conduit au développement de deux algorithmes permettant une
actualisation implicite ou explicite des variables du modèle. Le modèle est alors appliqué à la simulation de la
réponse de structures simples soumises à des chargements dynamiques : éprouvettes en traction et compression
simples, prismes eu flexion simple et dalles armées testées au tube à choc La comparaison avec les résultats
expérimentaux permet de vérifier la précision du modèle et de définir ses limites. Enfin, afin de traiter le problème
industriel à I' origine de cette thèse, la loi de comportement visco-élesto-plastique est appliquée à un béton de
fibres à ultra haute résistance, le Béton de Poudres Réactives (BPR). Les paramètres du modèle sont estimés
d'après des résultats d'essais de traction directe à différentes vitesses de chargement. Des simulations de chutes de
conteneurs en BPR de différentes hauteurs sont alors présentées. La bonne corrélation entre les résultats
numériques et expérimentaux, notamment en ce qui concerne l'évaluation de la hauteur de chute critique, de
l'orientation et de la position des fissures, du mode de ruine, montre l'intérêt du modèle pour les ingénieurs,
notamment lors des études de pré-dimensionnement. (Ce rapport est issu de la thèse de doctorat soutenue en 1997
par l'auteur).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA30 - 272p - 1998
ISBN : 2-7208-2700-2
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
Etat des lieux et réflexions sur la carbonatation du béton armé
CHAUSSADENT, Thierry
En association ou non avec les ions chlorure, la carbonatation du béton est un facteur important vis-à-vis de la
durabilité des ouvrages. Son action, par abaissement du pH de la phase liquide interstitielle, peut en effet entraîner
une corrosion des aciers dans le béton armé. Cette synthèse bibliographique a pour objectifs de regrouper toutes les
informations nécessaires à la compréhension des mécanismes de carbonatation du béton et d'apporter un éclairage
nouveau sur les paramètres utiles. Les sources extérieures de gaz carbonique et les réactions chimiques avec les
composés hydratés du béton sont présentées. Une étude thermodynamique réalisée à partir de ces réactions montre
que les hydrates C-S-H ne peuvent se carbonater qu'une fois toute la portlandite Ca(OH), transformée en calcite
CaCO3. En outre, la prise en compte des conditions atmosphériques réelles conduit à considérer que, compte tenu
des humidités relatives ambiantes et de la porosité du béton, les hydrates C-S-H sont difficilement accessibles au
gaz carbonique. Ces analyses, complétées par la présentation d'un nombre important de travaux, sur des essais de
carbonatation accélérée ou naturelle de différentes formulations de béton, et sur les modélisations des mécanismes
de carbonatation, constituent un ensemble cohérent, utile pour la définition de nouvelles investigations, tant sur le
plan expérimental que sur le plan théorique.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA29 - 79p - 1999
ISBN : 2-7208-2670-7
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Apports combinés de l'expérimentation et de la modélisation à la compréhension de
l'alcali-réaction et de ses effets mécaniques
LARIVE, Catherine
Ce travail allie une approche théorique, basée sur la mécanique des milieux poreux réactifs, à une approche
expérimentale importante, afin de mieux comprendre le fonctionnement d'un béton atteint d'alcali-réaction (plus
précisément, de réaction alcali-silice).L'intérêt de la modélisation se manifeste dès la conception du programme
d'essais, en orientant le choix des principaux paramètres - apports d'eau, température et contraintes - et en
induisant une méthodologie d'étude qui établit un parallèle entre les effets macroscopiques et les causes
microscopiques de l'alcali-réaction. Le volet expérimental a porté sur les déformations, fissurations, variations de
poids et caractéristiques mécaniques de plus de six cents éprouvettes, en gonflement libre ou sous contrainte
uniaxiale. Parallèlement, l'évolution de la microstructure du matériau a été étudiée par différentes techniques :
microscopie électronique à balayage, visualisation des produits de réaction par fluorescence des ions uranyle,
calculs minéralogiques. Les principaux résultats expérimentaux ont été établis sur des bétons ordinaires à base de
granulats calcaires (réactifs ou non) et de ciment Portland artificiel. Ils concernent principalement : l'absence
d'influence de l'état de contrainte du matériau sur l'évolution des processus physicochimiques constituant
l'alcali-réaction, ce qui permet d'envisager un calcul d'ouvrage par une approche de type déformations chimiques
imposées, le caractère secondaire, sur le plan du gonflement macroscopique, des phénomènes de nature osmotique,
et la prépondérance de l'effet de la localisation des produits de réaction, le rôle primordial, vis-à-vis du gonflement,
de la quantité d'eau disponible au moment de la formation des produits de réaction, la possibilité d'obtention de
déformations atteignant 0,1% à partir de la seule eau de gâchage non utilisée par l'hydratation du ciment,
l'indépendance des phénomènes de transport d'eau par rapport à la présence d'alcali-réaction, l'existence d'un seuil
de dessiccation en dessous duquel l'alcali-réaction est bloquée jusqu'à l'arrivée de nouveaux apports d'eau, la
quantification de l'hétérogénéité intrinsèque, justifiant l'introduction d'un aléa sur le gonflement asymptotique, le
suivi de l'évolution des caractéristiques mécaniques, montrant le maintien des résistances en compression et en
traction par fendage et une chute de l'ordre de 30% du module d'Young, liée à la fissuration des éprouvettes,
l'explication de l'origine de l'anisotropie du gonflement libre, due au sens du coulage et à l'anisotropie du béton,
indépendamment de l'alcali-réaction, la compréhension des causes de la forme sigmoïdale des courbes de
gonflement, résultant de l'augmentation de l'espace poreux au fur et à mesure du développement de l'alcali-réaction
et donc de la plus grande facilité de diffusion, la mise en évidence de l'importance de la phase d'accélération des
phénomènes (notion de temps de latence), dont la durée dépend des apports d'eau extérieurs, mais surtout de la
température (dont l'effet est essentiellement cinétique). Ces résultats ont permis d'identifier les ordres de grandeur
des paramètres fondamentaux d'une loi de comportement décrivant l'évolution d'un béton du même type que celui
de plusieurs ouvrages atteints d'alcali-réaction, dans le Nord de la France. (Ce rapport est issu de la thèse de
doctorat soutenue en 1997 par l'auteur).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA28 - 395p - 1998
ISBN : 2-7208-2660-X
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Développement d'algorithmes de simulation de champs de vitesse de vent
GUILLIN, Arnaud , CREMONA, Christian
Éléments de la théorie des processus stochastiques / Méthodes de simulation de processus stochastiques /
Modélisation du vent / Simulation du vent / Exemple d'application.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA27 - 134p - 1997
ISBN : 2-7208-2620-0
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
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Pétrographie appliquée à l'alcali-réaction
LE ROUX, André , GUEDON DUBIED, Jeanne Sylvine , THIEBAUT, Jean , WACKENHEIM, Chantal
Si l'alcali-réaction n'est pas la première cause de désordre des ouvrages en béton. Elle est vécue, par les
gestionnaires d'ouvrages comme une infirmité qu'il est difficile de combattre, lorsqu'elle est déclarée, par les
entreprises et les maîtres d'oeuvre comme la traduction d'une certaine légèreté dans le choix des constituants du
béton voire dans leur mise en oeuvre. De fait, l'alcali-réaction trouve son origine dans la réponse qu'apportent
certains minéraux au déséquilibre dû au caractère très alcalin du milieu béton. Aussi, il est apparu comme très
important d'engager une démarche préventive associée à un processus d'identification du risque. La pétrographie est
l'outil incontournable qui autorise à la fois une reconnaissance rapide des espèces réactives, de leur abondance et
de leur accessibilité aux solutions agressives du béton. Le premier chapitre présente de façon succincte le matériau
béton et les principaux paramètres qui conduisent à l'apparition des désordres. Une place particulière est faite à la
notion de pessimum qui est un des caractères qui rendent ces réactions complexes. Sont présentes également les
manifestations de la réaction, son extension en France ainsi qu'une méthode capable d'apprécier l'intensité des
désordres. Le deuxième chapitre à l'aide d'illustrations présente les notions élémentaires de pétrographie, simple
appel, elles devraient néanmoins permettre aux non spécialistes de ne pas s' égarer dans le maquis des roches et
des minéraux. Les très nombreuses illustrations de ces deux premiers chapitres aideront le lecteur à mieux
reconnaître les différents indices qui vont donner aux minéraux leurs caractères réactifs et à mieux identifier les
différents produits issus de la réaction. Le troisième chapitre, après avoir rappelé qu'une bonne caractérisation
nécessite eu premier lieu un échantillonnage rigoureux, présente les caractères qui vont faire d'un minéral une
source potentielle de silice aisément disponible dans le milieu béton. Cet aspect est celui qui, vraisemblablement,
sera le plus utile aux spécialistes. Un dernier chapitre présente les essais normalisés de caractérisation de la
réactivité potentielle aux alcalins. Ces essais sont le complément indispensable de la détermination pétrographique,
et pour certains, leur domaine de validité réduit impose, une caractérisation préalable de la roche, seule façon de
choisir l'essai le mieux adapté au matériau.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA26 - 98p - 1999
ISBN : 2-7208-2610-8
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Contribution à l'analyse physique et à la modélisation du fluage propre du béton
GUENOT DELAHAIE, Isabelle
Ce travail est consacré à l'étude du comportement sous charge de longue durée du béton et s'inscrit comme une
étape vers la modélisation physique du fluage propre. Ce mémoire présente d'abord une analyse des processus
physicochimiques qui ont cours au soin du matériau, en parallèle avec une récapitulation de la phénoménologie du
comportement macroscopique sous charge, le tout étant appuyé par une campagne expérimentale sur pâte de
ciment, centrée sur l'effet de l'âge du matériau sur la déformation et sur le comportement à la décharge. Une
modélisation à l'échelle macroscopique est ensuite présentée, qui prend en compte, de manière explicite, les
mécanismes d'hydratation et de comportements visqueux qui agissent à l'échelle microscopique. On montre enfin
comment les paramètres de ce modèle peuvent être identifiés et déterminés à partir d'essais classiques.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA25 - 180p - 1997
ISBN : 2-7208-2560-8
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Etude des phénomènes de verrouillage numérique pour les problèmes de coques minces
CHAPELLE, Dominique
Ces travaux ont pour objet la recherche, pour les formulations de coques minces, de méthodes d'éléments finies qui
ne soient pu sujette, au phénomène de verrouillage numérique. On commence par identifier les mécanismes du
verrouillage dans le cadre général des structures minces, et on met en évidence ses manifestations au moyen
d'exemples numériques. Pour les formulations de poutres et de plaques, des remèdes efficaces sont désormais
connus et la plupart d'entre eux font appel à la théorie des méthodes mixtes. On cherche alors à adapter cette
stratégie au cas des coques. Toutefois, dans un premier temps on s'intéresse à des modèles structuraux plus simples
pour identifier des principes de démonstration mathématique. Des méthodes nouvelles pour les poutres courbes et
les plaques sont ainsi proposées. Dans chaque cas, on démontre par l'analyse et on vérifie numériquement que le
verrouillage n'a par lieu. On fait ensuite apparaître la spécificité des coques vis-à-vis du verrouillage. On montre
ainsi pourquoi le phénomène ne peut survenir que si la coque est à flexion dominante, situation conditionnée par la
géométrie de la surface moyenne et les conditions aux limites. Pour les cas de flexion dominante, on propose
finalement une méthode d'éléments finis de type mixte stabilisé dont on démontre la stabilité, ce qui exclut le
verrouillage. On donne également des résultats numériques obtenus sur des cas-tests. (Ce rapport est issu de la
thèse de doctorat soutenue en 1996 par l'auteur).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA24 - 180p - 1996
ISBN : 2-7208-2550-6
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
Comportement mécanique du béton : Bilan de six années de recherche
TORRENTI, Jean Michel
Comportement du béton au jeune âge / Le problème de la localisation en compression simple / Comportement
multiaxial du béton / Séchage et comportement différé du béton.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA23 - 109p - 1996
ISBN : 2-7208-2540-9
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Déformations instantanées et différées des bétons à hautes performances
LE ROY, R
Synthèse bibliographique / Étude expérimentale / Un modèle d'homogénéisation à deux phases pour le calcul du
module instantané du béton / Calcul du fluage propre par homogénéisation / Calcul du retrait endogène par
homogénéisation / Un modèle simplifié pour le calcul des déformations
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA22 - 376p - 1996
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Comportement différé du béton dans les enceintes de centrales nucléaires : Analyse et
modélisation
GRANGER, Laurent
Présentation générale et caractérisation des bétons étudiés / Les déformations différées du béton au jeune âge / Le
séchage et le retrait de dessiccation du béton / Le comportement du béton sous charge / Principaux résultats /
Propositions pour les règlements. (Ce rapport est issu de la thèse de doctorat soutenue en 1995 par l'auteur).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA21 - 380p - 1996
ISBN : 2-7208-2500-X
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Bétons renforcés de fibres métalliques : Du matériau à la structure
CASANOVA, Pascal
Il a été mené une étude complète du matériau à la structure. Cette étude, à la fois expérimentale et théorique, a
permis de définir des méthodes de calcul qui, couplées à une démarche globale de la composition à la
caractérisation, en passant par la fabrication, permettent d'optimiser la conception des éléments de structure en
BFM. (Ce rapport est issu de la thèse de doctorat soutenue en 1995 par l'auteur).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA20 - 203p - 1996
ISBN : 2-7208-2490-X
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Un modèle d'endommagement plastique : Application aux bétons de structure
ULM, Franz Josef
Modélisation élastoplastique avec endommagement du béton de structures / Application aux calculs statiques et
dynamiques de structures en béton précontraint
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA19 - 271p - 1996
ISBN : 2-7208-2440-1
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Étude mathématique du phénomène d'excitation paramétrique appliqué aux haubans de
pont
CLEMENT, H , CREMONA, C
Le phénomène d'excitation paramétrique / Équations du mouvement / Modélisation simplifiée / Prise en compte des
termes non linéaires
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA18 - 86p - 1996
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Applications de la théorie de la fiabilité à la sécurité d'éléments structuraux d'ouvrages
d'art
CREMONA, Christian
Fiabilité d'assemblages métalliques soudés / Mise à jour de la fiabilité d'assemblages métalliques / Fiabilité de
sections précontraintes à l'état limite ultime / Fiabilité de sections précontraintes à l'état limite de service et
requalification
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA17 - 93p - 1995
ISBN : 2-7208-2450-X
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Rhéologie des bétons fluides
HU, C
Synthèse bibliographique / Un nouveau rhéomètre pour bétons fluides : BTRHEOM / Étude expérimentale du
comportement rhéologique de quelques bétons fluides / Applications pratiques / Conclusion générale et perspectives
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA16 - 204p - 1995
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Analyses et modélisations du retrait d'autodessiccation de la pâte de ciment durcissante
HUA, C
Autodessiccation et retrait : Étude bibliographique et analyse / Modélisation du retrait d'autodessiccation à l'échelle
macroscopique / Modélisation numérique tridimensionnelle à l'échelle des grains hydratants.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA15 - 160p - 1995
Télécharger gratuitement
Fluctuation du potentiel des aciers dans le béton et sous protection cathodique
PEPENAR, Ioan , GRIMALDI, Gilbert , RAHARINAIVO, André
Ce rapport présente une partie des résultats obtenus par le Projet de recherche du LCPC su la protection cathodique
des aciers dans le béton. Il s'agit d'expérimentations sur des corps d épreuve en béton armé ou en béton
précontraint, dont les dimensions sont de l'ordre du mètre et dont les aciers sont mis sous protection cathodique
Pour accélérer la dégradation de ces corps d'épreuve, des cycles de gel et dégel. par des solution de chlorure de
sodium ont été appliqués Cette expérimentation a duré un peu plus de quatre ans. Les potentiels des aciers ont été
mesurés en même temps que d autres paramètres, tels que le courant de protection, la température ou parfois
1'humidité de 1'atmosphère environnant. Il apparaît que le potentiel des aciers varie au cours du temps soit de
façon a peu près continue, avec des amplitudes de fluctuations de l'ordre de 50 millivolts,, sit avec de grandes
amplitudes de 1 ordre de 200 millivolts. Les fluctuation de faible amplitude sont reliées aux variations de
température. L'explication des grandes amplitudes de potentiel est plus délicate. Il s'agit très vraisemblablement de
fluctuation liées aux variations de la teneur en oxygène dans le liquide interstitiel du béton au contact des aciers
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA14 - 69p - 1994
ISBN : 2-7208-2380-5
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Propriétés mécaniques des bétons durcissants : Analyse comparée des bétons classiques
et à très hautes performances
LAPLANTE, Pierre
Sommaire : Synthèse bibliographique / Influence de l'histoire thermique du béton durcissant sur son état final /
Déformations libres des bétons durcissants / Déformations sous charge / Modèle de comportement mécanique
uniaxial du béton durcissant et essais en vraie grandeur en vue d'une validation. (Ce rapport est issu de la thèse de
doctorat soutenue en 1993 par l'auteur).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA13 - 299p - 1993
ISBN : 2-7208-2300-3
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Analyse expérimentale et modélisation micromécanique du comportement des fibres d'acier
tréfilées, ancrées dans une matrice cimentaire
CHANVILLARD, Gilles
Les bétons renforcés de fibres d'acier / Mécanisme du renforcement par les fibres d'acier / Techniques
expérimentales d'analyse du comportement des fibres / Le programme expérimental / Résultats expérimentaux /
Modélisation micromécanique / Études sur modèles de fibres. L'incorporation de fibres d'acier dans une matrice
cimentaire permet de donner au composite résultant un comportement de quasi ductilité. La présence des fibres
dans les fissures localisées limite leur propagation par effet de couture et absorption d'énergie Par suite, devant la
grande variété de fibres d'acier, actuellement disponible sur le marché, il est nécessaire de comprendre le
comportement de l'association élémentaires fibre-matrice. pour pouvoir analyser les propriétés potentielles du
composite à l'échelle structurale. C'est dans ce but que sont effectués des essais d'arrachement d'une fibre
individuelle, dont on contrôle parfaitement la position par rapport à la fissure. Il ressort de l'étude bibliographique,
que le comportement des fibres d'acier est un mélange complexe d'ancrage mécanique et d'adhérence. Toutefois,
malgré la grande diversité de géométrie de fibres, aucune étude n'a envisagé une modélisation réelle des
phénomènes mobilisés lors de l'arrachement, se limitant généralement à la définition de lois contrainte d adhérence
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
glissement. Nous avons repris l'analyse du comportement de l'association élémentaire fibre-matrice dans le cas des
fibres tréfilées de section constante. Pour cela, nous avons dans un premier temps conçu un nouveau montage
d'arrachement, permettant de travailler avec des matrices réelles telles que les bétons, en s'affranchissant alors des
problèmes d'échelle dus à la taille des échantillons. Par un programme expérimental incluant l'effet de la longueur
d'une fibre ondulée, de son orientation, et de la matrice, nous avons pu mettre en évidence les phénomènes qui
gouvernent le mode de rupture lors de l'essai d'arrachement. Nous avons observé que, lorsque la fibre est extraite de
la matrice, elle est redressée et les dégradations internes de la matrice sont mineures, signe évident d'une
plastification de l'acier de la fibre. Nous avons modélisé ce comportement par un équilibre énergétique lors du
glissement, en incluant les phénomènes de frottement et les phénomènes de plastification de l'acier. Ce modèle
micromécanique consiste en me équation différentielle que l'on intégré sur la longueur ancrée de la fibre, pour
obtenir la force d'arrachement. Avec ce modèle, nous démontrons que les phénomènes de frottement et d'encrage
mécanique, qui produisent les déformations plastiques, sont couplés à l'échelle de la fibre. La bonne concordance
entre les courbes force-déplacement théoriques et les résultats expérimentaux nous porte à croire que nous avons
bien identifié les phénomènes de base qui gouvernent le comportement de la fibre. (Ce rapport est issu de la thèse
de doctorat soutenue en 1992 par l'auteur).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA12 - 197p - 1993
ISBN : 2-7208-2240-X
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Application de la stéréophotogrammétrie au béton : Cas de la compression simple
BENAIJA, El Habib
La photogrammétrie est une technique couramment utilisée en cartographie. Elle permet, à partir de deux photos
d'un même objet,prises sous deux angles différents, de reconstituer la forme et les dimensions de cet objet. La
stéréophotogrammétrie de faux relief constitue une dérivée de cette méthode. Elle s'intéresse aux problèmes
évolutifs l'appareil photographique est fixé et c'est l'objet étudié qui se déforme au cours du temps. Les
déplacements sont alors visualisés sous forme de relief. C'est la base de toutes les mesures. La
stéréophotogrammétrie est très facile à mettre en oeuvre et ne nécessite aucune qualification particulière. Elle est
dotée d'une précision suffisante pour suivre le comportement du béton en compression simple. Elle est surtout bien
adaptée pour étudier les phénomènes de localisation des déformations (perte d'homogénéité du champ de
déformation). Ses résultats, dans l'étude actuelle, montrent que la courbe effort-déplacement ne représente
parfaitement le comportement du béton que dans sa partie ascendante. Au-delà, elle dépend de beaucoup de
paramètres extérieurs aux propriétés intrinsèques de ce matériau. Le résultat le plus important concerne l'influence
des conditions aux limites sur la localisation. En effet, l'instant de localisation se situe toujours avant le pic d'effort
et il semble ne pas dépendre des conditions aux limites. La stéréophotogrammétrie nous a également permis de
détecter et de suivre l'ouverture et la propagation des fissures. Ainsi, nous avons montré que les microfissures
s'ouvrent essentiellement en mode I tandis que les fissures se propagent en mode mixte 1 et II. (Ce rapport est issu
de la thèse de doctorat soutenue en 1992 par l'auteur).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA11 - 201p - 1992
ISBN : 2-7208-2170-5
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Etude de la microstructure du béton sous l'influence de variations hygrométriques
importantes
RIBAS SILVA, Moema
Brasilia possède un climat avec une température constante et une hygrométrie très variable, comprenant environ six
mois de sécheresse par an. Le béton de certains ouvrages se dégrade principalement par éclatements en plaques
laissant craindre une alcali-réaction. L'étude texturale en microscopie à balayage na pas montré de gel
caractéristique de l'alcali-réaction mais des figures de corrosion et divers micro-organismes dont certains ont pu être
identifiés par des spécialistes en microbiologie. Ces micro-organismes vivent en symbiose et produisent des acides
qui attaquent certains minéraux du béton, principalement la portlandite et le carbonate de calcium. Les analyses
minéralogiques effectuées confirment la dissolution de certains composants du béton.Les travaux devront se
poursuivre de façon à mieux connaître l'action biologique sur le béton en liaison avec le climat, pour combattre plus
efficacement ce type de dégradation. (Ce rapport est issu de la thèse de doctorat soutenue en 1990 par l'auteur).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA10 - 220p - 1991
ISBN : 2-7208-2090-3
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Etude de la dépassivation et de la repassivation des armatures métalliques dans les bétons
CARPIO PEREZ, Juan José
Ce travail concerne, d'une part, la corrosion par dépassivation des armatures en acier dans les bétons et, d'autre
part, leur repassivation par polarisation (protection) cathodique.La première partie étudie la pénétration des agents
dépassivants (anhydride carbonique et chlorures) à travers l'enrobage de béton, donc la durée du stade d'incubation
avant dépassivation de l'acier. Cette corrosion commence quand le rapport c = [CI-]/[OH-] atteint une valeur critique.
Les études expérimentales ont porté sur des éprouvettes en mortier armé, soumises à différentes durées de
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
carbonatation et d'immersion dans une solution saline.Les résultats de ces études montrent que :- la durée du stade
d'incubation peut être prévue, si la diffusivité D apparente des chlorures et leur teneur critique sont connues.l'abaissement du pH du béton par carbonatation modifie le mécanisme de diffusion des chlorures- la teneur critique
en chlorures dépend bien du rapport c = [CI-] /[OH-] dont la valeur critique est égale à 0,6 ou 1. La différence entre
ces seuils reste dans le domaine de la précision des mesures de pH du béton.Deux études expérimentales ont été
réalisées sur la repassivation des armatures. La première consiste en la détermination de la résistance de
polarisation d'aciers mis dans des solutions simulant un béton dégradé, et sous des potentiels cathodiques imposés.
Cette étude a permis de préciser l'effet de la composition du béton sur le comportement électrochimique des aciers
enrobés.La deuxième correspond à la mise au point d'un nouvel essai d'efficacité d'une protection cathodique. Il
s'agit de la méthode de saut de courant (SDC) qui a été appliquée aux solutions précédentes et à des éprouvettes en
mortier armé, puis de béton armé. L'étude a montré que cette méthode permet de déterminer convenablement les
paramètres décrivant l'état électrochimique des armatures métalliques du béton. En effet, la résistance d'interface
de la méthode SDC est très voisine de la résistance de polarisation déterminée par la méthode classique. La
capacité d'interface C obtenue par cette technique est en bon accord avec la capacité de double couche mesurée
par des techniques différentes. (Ce rapport est issu de la thèse de doctorat soutenue en 1991 par l'auteur).
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA09 - 168p - 1991
ISBN : 2-7208-2080-6
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Etude des coulis hydrauliques pour la réparation et le renforcement des structures et des
monuments historiques en maçonnerie
MILTIADOU, Androniki E
L'étude s'articule autour de trois thèmes principaux. On cherche dans un premier temps à résoudre les problèmes
posés par l'injectabilité des coulis hydrauliques dans de fines fissures. Après avoir déterminé les relations pouvant
exister entre la granularité de la phase solide d'un coulis et ses propriétés d'injectabilité, on montre comment, à
partir d'un ciment courant, il est possible d'obtenir des coulis stables et parfaitement injectables dans de fines
fissures grâce à une addition d'éléments ultra-fins et de superplastifiants.Les caractéristiques mécaniques
intrinsèques des coulis et les propriétés d'adhérence coulis-pierre sont ensuite analysées. Cette étude expérimentale
met en évidence le rôle important tenu par la nature et le dosage des éléments fins utilisés. En ce qui concerne les
propriétés d'adhérence, l'importance des échanges hydriques entre coulis et pierre support est mise en relief.On
montre enfin que, grâce à leur pouvoir de pénétration élevé et à leurs bonnes propriétés mécaniques, les coulis
proposés entraînent une amélioration significative des résistances des matériaux injectés. Cette aptitude a été
démontrée en étudiant le comportement mécanique avant et après injection d'un mortier et de plusieurs matériaux
de remplissage. Une étude numérique par éléments finis a également permis de souligner le rôle particulier que
pouvait avoir le remplissage injecté sur le comportement global d'une structure en maçonnerie.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA08 - 278p - 1991
ISBN : 2-7208-2020-2
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Un exemple d'ingénierie du matériau : Amélioration de l'étanchéité à l'air des enceintes
internes de centrales nucléaires : Intérêt de l'emploi d'un béton à hautes performances de
formulation spéciale
DE LARRARD, François , ACKER, Paul
Ce rapport relate l'étude effectuée au LCPC pour le compte d'EDFISEPTEN, et financée conjointement par EDF et
par le programme EGR. sur l'étanchéité des enceintes internes de Centrales Nucléaires. La sécurité de ces ouvrages
est évaluée dans le cadre d'un scénario accidentel de dimensionnement, selon lequel l'enceinte, d'une épaisseur de
1.20 m. doit confiner les gaz et la vapeur d'eau produits en cas de fusion du coeur, provoquant une pression interne
de 0.5 MPa. La perméabilité à l'air de l'enceinte doit donc être aussi faible que possible.Pour cette application
particulière, un béton à hautes performances particulier a été conçu. Il doit satisfaire des spécifications
contradictoires, comme une faible perméabilité, une résistance en traction élevée, aliées à un faible dosage en
ciment pour minimiser les risques de fissuration d'origine thermique.La formulation du béton a été effectuée par la
Méthode des Coulis du LCPC. Ensuite, les propriétés du BHP (béton à hautes performances) obtenu ont été
mesurées, et comparées à celles d'un béton classique proche de ceux normalement utilisés dans ce type
d'application. Des simulations numériques ont été menées, pour la prédiction des températures et des champs de
déformations empêchées dans l'ouvrage en cours de construction.Il apparaît alors qu'avec un remplacement partiel
du ciment par du filler calcaire, et avec une addition de fumée de silice, il est possible de réduire la chaleur
d'hydratation du béton d'environ 25%, en réduisant le retrait endogène et la perméabilité, respectivement dans des
rapports 5 et 10, tout en coulant un béton fluide ne représentant ni ségrégation, ni ressuage. Les risques de
fissuration précoce du béton sont ainsi fortement diminués, et la sécurité des enceintes est confortée par
l'utilisation de cette nouvelle génération de matériaux.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA07 - 67p - 1990
ISBN : 2-7208-3584-5
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Les collections du LCPC, ERLPC Ouvrages d'art
Les réactions de dégradations internes du béton : Où, quand, comment, pourquoi ?
LARIVE, Catherine
Les réactions de dégradations internes du béton, c'est-à-dire les réactions alcalis-granulats et les réactions
sulfatiques, ont été décelées sur des ponts français depuis quatre ans. Aujourd'hui, les problèmes qu'elles
engendrent ne sont toujours pas maîtrisés.Après un rappel des connaissances de base nécessaires a une bonne
compréhension, les phénomènes chimiques liés à ces réactions sont expliqués. On montre également l'aspect
microscopique des produits formés.Enfin, leurs conséquences sur les ouvrages sont présentées.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA06 - 70p - 1990
ISBN : 2-7208-3578-1
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Effets mécaniques dus au retrait de dessication du béton
MIAO, Buquan
Les effets mécaniques provoqués par les différents types de retrait ont été analysés. Ils se situent essentiellement d
deux échelles autour des granulats, les contraintes de traction peuvent atteindre quelques mégapascals, et
entraînent des microfissurations
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA05 - 142p - 1989
ISBN : 2-7208-3570-6
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Comportement en torsion des fils tréfilés : Contribution à la modélisation de l'influence des
paramètres de fabrication des fils
BERNAUD BUBLITZ, Denise , RAHARINAIVO, André
Actuellement, un modèle pour décrire le comportement mécanique d'un fil est mis au point au LCPC. Ce travail fait
partie de ces recherches. Son objectif a été l'étude du comportement mécanique d'un fil tréfilé sous le chargement
de torsion et torsion avec traction.Il a comporté deux étapes. Dans un premier temps, un programme de calcul pour
valider le modèle en torsion ou torsion avec traction a été mis au point. Ensuite, une étude a été développée, en ce
qui concerne l'effet des paramètres liés au processus de fabrication d'un fil.Il s'agit des paramètres métallurgiques :
l'indice de malpropreté de l'acier qui représente la concentration volumique des particules dures autour desquelles
se développent les cavités et aussi les décohésions initiales du fil machine qui peuvent changer de forme avec le
tréfilage. Il s'agit aussi d'étudier les paramètres mécaniques que sont les contraintes résiduelles de tréfilage.L'étude
bibliographique de ce travail, a concerné, d'une part, le processus de fabrication du fil et les paramètres mécaniques
correspondants et d'autre part, le comportement en torsion du fil.Et il a conduit aux conclusions suivantes:- quand
la concentration de particules dures amorçant la décohésion augmente, la déformation et la contrainte à la rupture
diminuent. Ceci est en accord avec le comportement physique du fil,- la forme de la décohésion initiale joue un rôle
très important sur le comportement mécanique du fil. Les calculs ont montré que les formes étudiées (défaut
allongé ou sphérique) affectent de façon importante la réponse aux chargements avec une composante de traction.
Les allongements à la rupture sont très différents selon que le défaut est allongé ou sphérique,- beaucoup de
résultats de calculs ont montré une bonne concordance avec les résultats expérimentaux,- sur le plan pratique, cette
étude a montré que le modèle permettrait de prévoir le comportement mécanique du fil. Ceci doit être intéressant
pour les fabricants du fil qui pourraient optimiser leur production.(Ce travail a été fait en collaboration avec M.
Mounzer MAFRAOUD, thésard au LCPC)
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA04 - 55p - 1988
ISBN : 2-7208-3557-9
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Comportement local de connecteurs acier/béton sollicités au cisaillement : Etude
bibliographique
TROUILLET, Pierre
Cette étude présente la synthèse des connaissances publiées sur le comportement d'un connecteur destiné à
solidariser une pièce en béton et une pièce métallique soumises à une action tangente à leur interface. Près de 180
références ont été analysées à la lumière des résultats d'essais acquis par notre laboratoire en la matière.Dans les
quarante dernières années, l'on s'est attaché à définir la réponse globale (charge ultime, courbe charge/glissement)
de goujons (360 essais réalisés) et d'un grand nombre d'autres connecteurs. Très rares sont les études détaillant le
fonctionnement local d'un connecteur.L'étude bibliographique présente les données disponibles et montre qu'il
existe un continuum entre connecteurs souples et rigides, aussi bien au niveau du mode de ruine que de la raideur.
L'incidence de différents paramètres géométriques (hauteur, largeur, épaisseur ...) et mécaniques (résistance du
béton, limite élastique de l'acier ...) sur le fonctionnement (en déplacement et en déformation) d'un connecteur
soumis à des sollicitations statiques ou de fatigue sont montrés. Il en est de même pour le comportement d'un
connecteur appartenant à un groupe de connecteurs.En conclusion, la rigidité relative milieu/connecteur serait le
paramètre de base du comportement d'un connecteur.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA03 - 85p - 1987
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ISBN : 2-7208-3548-X
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Corrosion des aciers dans les bétons
BREVET, Pierre , RAHARINAIVO, André
Cette revue bibliographique a été faite avec la collaboration de La Section Documentation du LCPC (Mlle LEMESLE,
M. LAYANI). Ce document présente d'une façon ordonnée les résultats d'une recherche documentaire sur les
méthodes permettant de prévoir ou d'évaluer l'enrouillement des armatures dans les bétons. Il ne s'agit pas ici de
recenser toutes les techniques, mais surtout de déceler les idées ou connaissances nouvelles. Ce compte rendu est
divisé en cinq parties principales portant sur - les mécanismes de corrosion des aciers, - les caractéristiques du
béton de recouvrement , - la pénétration des corps agressifs dans les bétons, - le calcul des vitesses de
dégradations, - le contrfle de l'état des armatures. Par ailleurs, les documents qui ont été recensés sont regroupés
par centres d'intérêt, dans une seconde partie du compte rendu.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA02 - 32p - 1987
ISBN : 2-7208-3540-4
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Les pierres : Altérations, traitements
LOOTVOET, Alain
Dans ce document qui est une synthèse bibliographique s'appuyant sur des publications récentes (sauf exceptions),
nous avons tenté de faire le point des connaissances sur les problèmes liés à la conservation des pierres de
construction. Deux parties ont été successivement traitées : Les altérations des pierres : énumération des causes
possibles d'altération des pierres en oeuvre, décrivent pour chacune d'entre-elles les symptomes significatifs et les
mécanismes en jeu, ou du moins les hypothèses admises. Les altérations naturelles des roches ne sont pas traitées,
elles sont du domaine de la géologie. Les traitements des maçonneries : revue critique des procédés et produits
utilisés dans les divers traitements applicables aux pierres, trois domaines ont été successivement abordés : le
nettoyage, la consolidation et la protection superficielle.
Les collections du LCPC, Etudes et Recherches des Laboratoires des Ponts et Chaussées OA01 - 76p - 1986
ISBN : 2-7208-3530-7
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Le patrimoine scientifique de l'Ifsttar
Le libre accès à l'information scientifique est aujourd'hui devenu essentiel pour favoriser la circulation du savoir et
pour contribuer à l'innovation et au développement socio-économique. Pour que les résultats des recherches soient
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