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Temps zéro de référence pour les mesures de retrait
Résumé Les variations dimensionnelles des matériaux à matrice cimentaire sont objets de préoccupations pour les constructeurs en raison des désordres (fissuration, tuilage) qu'elles induisent presque systématiquement dans les réalisations. Dans ce contexte, on s'accorde à penser que la mesure du retrait sur de tels matériaux revêt une importance de tout premier plan. Cependant cette mesure, délicate à faire au cours des premières heures et apparemment simple à réaliser sur matériau durci, peut conduire à des résultats contradictories. La présente étude a été menée sur des mortiers «normaux» (conformes à la norme européenne EN 196: Méthodes d'essais des ciments—Partie 1: détermination des résistances mécaniques) mais n'est pas centrée sur le cas de la caractérisation du ciment. Elle vise à l'amélioration de la quantification du retrait de tout produit cimentaire, qu'il s'agisse de bétons ou mortiers, «normaux» ou non. Elle allie résultats bibliographiques et résultats expérimentaux. Elle met en évidence le défaut des modes opératoires généralement admis et propose les modifications destinées à y porter remède. Il s'agit de la définition d'un temps zéro de référence choisi de façon pertinente. Pour le matériau encore pâteux, le mieux est de considérer comme temps zéro de référence l'instant du maximum de gonflement, mesuré en l'absence de ventilation. A défaut, l'instant du maximum de température est une approximation acceptable. Pour le matériau durci, contrairement à la procédure préconsiée dans les normes (par exemple NF 15-433 ou ASTM C596-01 et C490-00a) et reprise par la pratique courante, l'instant du démoulage ne convient pas comme temps zéro de référence, celui-ci devant être repoussé de quelques heures au-delà du démoulage. Dans le cas d'éprouvettes 4×4×16 cm3, il est préconisé une attente de 3 heures.
Abstract Length changes of cement-based materials are a main concern for the practitioners. Indeed, they are very often the cause of undesired disorders such as cracks. Thus, their measurement and especially the measurement of shrinkage strain take a major importance. Shrinkage measurements look easy and simple when they are performed on the hardened material. They need a very careful operating process on a specially designed test fitting when fresh material, from mixing until 24 hours, is involved. Nevertheless, this paper shows that, in both cases, the experimental protocols of the standards lead to a systematic artefact. Especially, the shrinkage measured on hardened material, after demolding, is never in the continuity of the shrinkage measured in the previous period on the fresh material. The origin-times proposed here restore this continuity. Although this study was carried out on “normal” mortars (in agreement with the European standard EN 196-1: Methods of testing cement: Determination of strength), its focus is not to be limited to the case of cements characterisation. It aims to provide a more reliable quantification of the shrinkage of all the cement-based materials, concerts and mortars, “normal” or not. It relies on literature and experiment. It enlightens that the origin-times usually taken into account for shrinkage measurements are not convenient. After analysis, a set of relevant origin-times is proposed. For measurement on fresh cement-based material (within 0–24 hours), the best is to take as origin-time the time of the maximum swelling measured in no-wind condition. Else, the time of maximum temperature is admitted as a good approximation. For measurement on hardened material, on the contrary of the procedure recommended in the present standards (for instance NF 15-433 or ASTM C596-01 and C490-00a) and taken as usual practice, the origin-time must be delayed long enough after the demolding time to allow the test specimens to recover a quasi-equilibrium (thermal and hydral). In the case of 4×4×16 cm3 test specimens, the recommended delay is 3 hours.
Temps zéro de référence pour les mesures de retrait
Résumé Les variations dimensionnelles des matériaux à matrice cimentaire sont objets de préoccupations pour les constructeurs en raison des désordres (fissuration, tuilage) qu'elles induisent presque systématiquement dans les réalisations. Dans ce contexte, on s'accorde à penser que la mesure du retrait sur de tels matériaux revêt une importance de tout premier plan. Cependant cette mesure, délicate à faire au cours des premières heures et apparemment simple à réaliser sur matériau durci, peut conduire à des résultats contradictories. La présente étude a été menée sur des mortiers «normaux» (conformes à la norme européenne EN 196: Méthodes d'essais des ciments—Partie 1: détermination des résistances mécaniques) mais n'est pas centrée sur le cas de la caractérisation du ciment. Elle vise à l'amélioration de la quantification du retrait de tout produit cimentaire, qu'il s'agisse de bétons ou mortiers, «normaux» ou non. Elle allie résultats bibliographiques et résultats expérimentaux. Elle met en évidence le défaut des modes opératoires généralement admis et propose les modifications destinées à y porter remède. Il s'agit de la définition d'un temps zéro de référence choisi de façon pertinente. Pour le matériau encore pâteux, le mieux est de considérer comme temps zéro de référence l'instant du maximum de gonflement, mesuré en l'absence de ventilation. A défaut, l'instant du maximum de température est une approximation acceptable. Pour le matériau durci, contrairement à la procédure préconsiée dans les normes (par exemple NF 15-433 ou ASTM C596-01 et C490-00a) et reprise par la pratique courante, l'instant du démoulage ne convient pas comme temps zéro de référence, celui-ci devant être repoussé de quelques heures au-delà du démoulage. Dans le cas d'éprouvettes 4×4×16 cm3, il est préconisé une attente de 3 heures.
Abstract Length changes of cement-based materials are a main concern for the practitioners. Indeed, they are very often the cause of undesired disorders such as cracks. Thus, their measurement and especially the measurement of shrinkage strain take a major importance. Shrinkage measurements look easy and simple when they are performed on the hardened material. They need a very careful operating process on a specially designed test fitting when fresh material, from mixing until 24 hours, is involved. Nevertheless, this paper shows that, in both cases, the experimental protocols of the standards lead to a systematic artefact. Especially, the shrinkage measured on hardened material, after demolding, is never in the continuity of the shrinkage measured in the previous period on the fresh material. The origin-times proposed here restore this continuity. Although this study was carried out on “normal” mortars (in agreement with the European standard EN 196-1: Methods of testing cement: Determination of strength), its focus is not to be limited to the case of cements characterisation. It aims to provide a more reliable quantification of the shrinkage of all the cement-based materials, concerts and mortars, “normal” or not. It relies on literature and experiment. It enlightens that the origin-times usually taken into account for shrinkage measurements are not convenient. After analysis, a set of relevant origin-times is proposed. For measurement on fresh cement-based material (within 0–24 hours), the best is to take as origin-time the time of the maximum swelling measured in no-wind condition. Else, the time of maximum temperature is admitted as a good approximation. For measurement on hardened material, on the contrary of the procedure recommended in the present standards (for instance NF 15-433 or ASTM C596-01 and C490-00a) and taken as usual practice, the origin-time must be delayed long enough after the demolding time to allow the test specimens to recover a quasi-equilibrium (thermal and hydral). In the case of 4×4×16 cm3 test specimens, the recommended delay is 3 hours.
Temps zéro de référence pour les mesures de retrait
A relevant origin-time for shrinkage measurements
Granju, J. -L. (Autor:in) / Sarkis, M. (Autor:in) / Arnaud, M. (Autor:in) / Escadeillas, G. (Autor:in)
Materials and Structures ; 37 ; 449-455
01.08.2004
7 pages
Aufsatz (Zeitschrift)
Elektronische Ressource
Französisch
Temps zéro de référence pour les mesures de retrait
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