Etude numérique simplifiée de l'influence de l'effet de fissuration superficielle du béton dans des essais de fluage de dessiccation récents: Fid-Bau Portal

Etude numérique simplifiée de l'influence de l'effet de fissuration superficielle du béton dans des essais de fluage de dessiccation récents

Buil, M.

Abstract

Résumé On analyse numériquement des résultats de mesures publiés récemement sur l'effet Pickett (fluage de dessiccation) pour un béton de résistances mécaniques et de maturité élevées. On a calculé la profondeur de fissuration superficielle des éprouvettes de béton engendrée par la dessiccation, avec et sans charge mécanique. Le transfert d'eau est traité à l'aide d'un modèle de diffusion non-linéaire, ajusté sur les données expérimentales de profil de teneur en eau. Le comportement mécanique du béton en traction est supposé élastique fragile parfait. L'influence de la fissuration superficielle sur la diminution du retrait apparent est faible dans les essais analysés. Ce résultat est confirmé par la proportionnalité constatée expérimentalement entre le retrait apparent et la perte en poids des éprouvettes. L'augmentation calculée de la déformation apparente par fissuration empêchée sous charge est beaucoup plus faible que l'effet Pickett mesuré. On en conclut que l'effet Pickett mesuré dans les essais étudiés ici est explicable pour l'essentiel par une propriété intrinsèque au matériau.

Summary A numerical analysis is made of the results of measurements published recently on the Pickett effect (drying creep) for mature, high-strength concrete. The depth of surface cracking brought on by drying in concrete test pieces has been calculated with and without mechanical loading, using a simplified model (Wittmann model). Water transfer is dealt with using a model of non-linear diffusion (Bazant model with a diffusion coefficient, function of the water content) adjusted on the basis of experimental data for the water content profile. The mechanical behaviour of concrete in tension is assumed perfectly brittle-elastic. Free shrinkage is assumed proportional to the water content. Calculated numerically, the influence of surface cracking on the apparent decrease in concrete shrinkage is small in the tests analysed. This point is confirmed by the proportionality found experimentally between apparent shrinkage and the loss of weight in the test piece. The calculated increase of apparent deformation by constrained cracking under load is much smaller than the measured Pickett effect. This result justifies the simplified numerical approach chosen here: consideration of more complex cracking (partial irreversibility of deformation and softening behaviour in tension) would not modify the order of magnitude of the cracking effect. The conclusion drawn is that the Pickett effect measured in the tests analysed here can be largely explained by an intrinsic property of the material which certain authors call ‘additional shrinkage induced by mechanical loading’. Indeed, the measurements of this shrinkage carried out in the tests analysed here correlate well with the empirical relationship proposed by Gamble and Parrott between free shrinkage and additional shrinkage under loading.