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Etude expérimentale du retrait du béton
Résumé Pour évaluer les déformations dues au retrait, on utilise couramment les valeurs indiquées par les normes existantes; toutefois, lorsque l'on effectue des mesures pendant une longue période, on constate que les déformations sont plus importantes que celles préconisées. Dans cet article, nous présentons des résultats expérimentaux pouvant être utilisés pour contrôler la validité des modèles existants ou pour en développer de nouveaux, car nous avons pris en considération plusieurs paramètres. Pour décrire le retrait en fonction du temps des dessiccation, nous avons admis la fonction ɛ=a(t/b+t) n . Les coefficientsa, b etn ont été déterminés par la méthode des moindres carrés. Des mesures effectuées on peut tirer les conclusions suivantes: (i) le retrait final diminue lorsque le diamètre des échantillons augmente; (ii) le temps nécessaire pour atteindre la moitié du retrait final est, en première approximation, de la formet 1/2=A ϕ+B ϕ 2; (iii) l'exposantn augmente avec le diamètre et tend vers 1; la fonctionn=1−C e−dϕ semble convenir; (iv) la différence entre le retrait des éprouvettes sciées ou moulées est négligeable; (v) pour un même volume de pâte de ciment, le retrait est peu influencé par le rapport E/C; (vi) le superfluidifiant utilisé augmente faiblement le retrait mais cette augmentation est compensée par la diminution que l'on peut opérer sur le rapport E/C; (vii) le dosage en ciment n'influence pas le retrait lorsque l'ouvrabilité du béton est maintenue constante; (viii) la variabilité du retrait diminue fortement si des précautions sont prises pour mesurer les déformations pendant les premières minutes de dessiccation.
Summary The shrinkage of concrete is generally determined using the standards. When shrinkage is measured over a long period of time, deformation is found to be larger than predicted by the standards. Therefore it seems to be interesting to measure shrinkage on different samples for a relatively long period of time. In this paper, we do not suggest a new model, but present the experimental measurements that can be used to check or develop any model. Our samples are divided into five series according to the examined parameters: (I) cylinders with different diameters; (II) prism with different dimensions; (III) different quality of cement paste; (IV) concrete with same workability but different cement content; (V) variability. The following empirical Equation 1 was used to link shrinkage and time of drying: ɛ=a (t/b+t) n . The coefficientsa, b andn were fitted using the least-square method. This allows us to see the influence of some factors on shrinkage. All samples were cast using the same aggregates and the same cement type (CPN). In some cases we also used a superplasticizer. Both axial and superficial shrinkage have been measured. As the data seem to fit correctly Equation 1 the following conclusions can be drawn: the final shrinkage,a, is decreasing linearly with increasing diameter. The slope depends on the concrete mixture. It is obvious that for a large diameter final shrinkage will reach an asymptotic line; the timet 1/2 needed to obtain half of the final shrinkage is increasing with the diameter ϕ and, as a first approximation, we gett 1/2=Aϕ+Bϕ2; therefore the theory of diffusion does not apply for small diameters; the coefficientn increases also with the diameter, it reaches asymptotically the value of 1. It varies between 0.45 and 0.8 as seen by our measurements, and the functionn=1−C e−dϕ fits correctly. If we assume that Equation 1 describes realistically the behaviour of concrete during drying, the coefficientsa andn should not vary with the sample dimension. We should not forget that shrinkage is a complex phenomenon and therefore cannot be described by such a simple equation. From our measurement we can draw the following conclusions: (i) there is no significant difference between the shrinkage of samples cast or sawed; (ii) when the volume of cement paste is constant, shrinkage is almost uninfluenced by the W/C ratio; (iii) the superplasticizer increases shrinkage slightly, but this increase is compensated by the decrease in W/C ratio; (iv) the cement content does not influence the shrinkage, if the workability is constant; (v) variability can be drastically reduced when precautions are taken to measure deformation during the first minutes of drying.
Etude expérimentale du retrait du béton
Résumé Pour évaluer les déformations dues au retrait, on utilise couramment les valeurs indiquées par les normes existantes; toutefois, lorsque l'on effectue des mesures pendant une longue période, on constate que les déformations sont plus importantes que celles préconisées. Dans cet article, nous présentons des résultats expérimentaux pouvant être utilisés pour contrôler la validité des modèles existants ou pour en développer de nouveaux, car nous avons pris en considération plusieurs paramètres. Pour décrire le retrait en fonction du temps des dessiccation, nous avons admis la fonction ɛ=a(t/b+t) n . Les coefficientsa, b etn ont été déterminés par la méthode des moindres carrés. Des mesures effectuées on peut tirer les conclusions suivantes: (i) le retrait final diminue lorsque le diamètre des échantillons augmente; (ii) le temps nécessaire pour atteindre la moitié du retrait final est, en première approximation, de la formet 1/2=A ϕ+B ϕ 2; (iii) l'exposantn augmente avec le diamètre et tend vers 1; la fonctionn=1−C e−dϕ semble convenir; (iv) la différence entre le retrait des éprouvettes sciées ou moulées est négligeable; (v) pour un même volume de pâte de ciment, le retrait est peu influencé par le rapport E/C; (vi) le superfluidifiant utilisé augmente faiblement le retrait mais cette augmentation est compensée par la diminution que l'on peut opérer sur le rapport E/C; (vii) le dosage en ciment n'influence pas le retrait lorsque l'ouvrabilité du béton est maintenue constante; (viii) la variabilité du retrait diminue fortement si des précautions sont prises pour mesurer les déformations pendant les premières minutes de dessiccation.
Summary The shrinkage of concrete is generally determined using the standards. When shrinkage is measured over a long period of time, deformation is found to be larger than predicted by the standards. Therefore it seems to be interesting to measure shrinkage on different samples for a relatively long period of time. In this paper, we do not suggest a new model, but present the experimental measurements that can be used to check or develop any model. Our samples are divided into five series according to the examined parameters: (I) cylinders with different diameters; (II) prism with different dimensions; (III) different quality of cement paste; (IV) concrete with same workability but different cement content; (V) variability. The following empirical Equation 1 was used to link shrinkage and time of drying: ɛ=a (t/b+t) n . The coefficientsa, b andn were fitted using the least-square method. This allows us to see the influence of some factors on shrinkage. All samples were cast using the same aggregates and the same cement type (CPN). In some cases we also used a superplasticizer. Both axial and superficial shrinkage have been measured. As the data seem to fit correctly Equation 1 the following conclusions can be drawn: the final shrinkage,a, is decreasing linearly with increasing diameter. The slope depends on the concrete mixture. It is obvious that for a large diameter final shrinkage will reach an asymptotic line; the timet 1/2 needed to obtain half of the final shrinkage is increasing with the diameter ϕ and, as a first approximation, we gett 1/2=Aϕ+Bϕ2; therefore the theory of diffusion does not apply for small diameters; the coefficientn increases also with the diameter, it reaches asymptotically the value of 1. It varies between 0.45 and 0.8 as seen by our measurements, and the functionn=1−C e−dϕ fits correctly. If we assume that Equation 1 describes realistically the behaviour of concrete during drying, the coefficientsa andn should not vary with the sample dimension. We should not forget that shrinkage is a complex phenomenon and therefore cannot be described by such a simple equation. From our measurement we can draw the following conclusions: (i) there is no significant difference between the shrinkage of samples cast or sawed; (ii) when the volume of cement paste is constant, shrinkage is almost uninfluenced by the W/C ratio; (iii) the superplasticizer increases shrinkage slightly, but this increase is compensated by the decrease in W/C ratio; (iv) the cement content does not influence the shrinkage, if the workability is constant; (v) variability can be drastically reduced when precautions are taken to measure deformation during the first minutes of drying.
Etude expérimentale du retrait du béton
Alou, F. (Autor:in) / Ferraris, C. F. (Autor:in) / Wittmann, F. H. (Autor:in)
Materials and Structures ; 20 ; 323-333
01.09.1987
11 pages
Aufsatz (Zeitschrift)
Elektronische Ressource
Französisch
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