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3. MESURE DU MODULE MECANIQUE BUT Caractriser les proprits
lastiques du bton. METHODE TRAVAIL !
Caractriser le module mcanique (dlasticit) E dun bton. Le module
dlasticit est calcul partir de la mesure des dformations
dprouvettes sollicites en compression par trois cycles successifs
comme dcrit dans la norme SIA 262/1 :2003. La contrainte est relie
la dformation par la loi de Hooke : ! ! !! En sachant que la
dformation et la contrainte sur une prouvette de dimensions donnes
(longueur L0 et surface de contact S0) correspondent : ! ! ! !"!! ;
! ! ! !!! Le module peut tre dtermin pour chaque cycle dapplication
par la formule suivante : ! ! ! !!!!!!!!" ! !! !!!"!
!max L1 !min L2 L0 "L E
1er cycle
2me cycle
3me cycle
Commenter le choix des paramtres dessai ainsi que lvolution du
module en fonction des cycles. Expliquer pourquoi la norme SIA 262
/1 considre seulement le module mesur lors du troisime cycle.
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3. MESURE DU MODULE MECANIQUE OBSERVATIONS
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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4. MESURE DE LA DURETE AU CHOC (SCLEROMETRE)
La mesure de la duret au choc permet dvaluer la rsistance dun
bton de manire non destructive. Cette mthode est intressante en
raison de sa simplicit ; elle permet de faire rapidement des
contrles de la rgularit des btons dun ouvrage. La dtermination de
la duret est base sur la mesure du recul que subit un dispositif
mobile (command par un ressort) la suite dune collision entre le
dispositif et la surface du bton. La rsistance probable du bton en
fonction de la mesure du recul ne peut tre dtermine quavec un
abaque de transformation tabli par chaque type dappareil. Lappareil
le plus connu est le sclromtre de Schmidt dont les courbes de
transformation pour le type N sont donnes ci-aprs. La mthode
consiste faire 12 mesures autour de la zone caractriser. Les 2
mesures extrmes sont cartes.
BUT Caractriser les proprits lastiques du bton. METHODE
INTERPRETATION
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4. MESURE DE LA DURETE AU CHOC (SCLEROMETRE) TRAVAIL Caractriser
les proprits lastiques du btoTRAVAIL Mesurer au sclromtre les
prouvettes destines
des essais destructifs (cylindres destins lessai de
compression).
Mes. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
!..
!..
!..
Eprouvette Duret Rsistance Observations
Bton ...!
Bton !...
Bton !...
OBSERVATIONS
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..
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5. ESSAI DE RESISTANCE A LA COMPRESSION BUT Caractriser les
proprits lastiques du bton. METHODE INTERPRETATION !!! TRAVAIL
Contrle de la qualit de bton durci. Il sagit des essais les plus
courants. Selon la norme SIA 162
Lessai sur cubes ou prismes se fera toujours transversalement
par rapport au sens de remplissage. Les faces des prouvettes sur
lesquelles on applique la charge devront tre rectifies ou apprtes
avec un mortier si elles ne sont pas planes ou parallles. Lapprtage
devra tre aussi mince que possible et ne devra pas clater pendant
lessai. La rsistance doit tre gale ou suprieure aux valeurs exiges
par les normes pour le type de bton correspondant. La rsistance sur
cylindres (hauteur = 2x diamtre) ou sur prismes (hauteur = 3x
largeur) peuvent tre estimes partir des formules suivantes :
!!!!"#$%&'( ! !!!"!!!!"#$!!!! ! !!! !!!!"#$%& ! !!!"!!!!"#$
!!!! ! !!!! Effectuer les essais sur les prouvettes prpares cet
effet.
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5. ESSAI DE RESISTANCE A LA COMPRESSION
OBSERVATIONS !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!
Eprouvette Section [mm2] Hauteur
[mm] Charge [N] Rsistance [N mm-2]
Bton
Cylindre
Demi-prisme
Bton
Cylindre
Demi-prisme
Bton
Cylindre
Demi-prisme
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6. ESSAI DE RESISTANCE A LA TRACTION PAR FLEXION
BUT Caractriser les proprits lastiques du bton. METHODE
INTERPRETATION !!! TRAVAIL
Cet essai permet de contrler la qualit du bton, il donne une
indication sur la rsistance la traction par flexion du bton et donc
sur sa rsistance la fissuration. Selon la norme SIA 162
Lessai se fera toujours transversalement par rapport au sens de
remplissage. Les faces des prouvettes sur lesquelles on applique la
charge devront tre rectifies ou apprtes. La rsistance la traction
par flexion se calcule comme suit : !!!" ! ! !!"!!!! avec P la
charge maximale, l la porte libre, b la largeur et h la hauteur du
prisme. Les normes ne donnent pas de valeurs minimales obtenir pour
la rsistance la traction par flexion ; les exigences doivent tre
prcises de cas en cas. Pour le contrle de laptitude au service, la
norme SIA 162/1993 recommande dutiliser pour les btons de qualit
suprieur B35/25 une rsistance la traction valant fct = 2.5 N mm-2.
!!!" ! !!!!"!!!!!!!!!!!!"#$ !!!" ! !!!!!!!" fcbt tant la rsistance
la traction par flexion sur prisme, fc,cube la rsistance la
compression et fct la rsistance la traction simple en N mm-2.
Effectuer les essais sur les prouvettes prpares cet effet.
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6. ESSAI DE RESISTANCE A LA TRACTION PAR FLEXION
OBSERVATIONS !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!
Eprouvette Section [mm2] Charge
[N] Rsistance
[N mm-2] Observations
Bton
Bton
Bton
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7. ESSAI BRESILIEN
BUT Caractriser les proprits lastiques du bton. METHODE
INTERPRETATION !!! TRAVAIL !
Lessai de rsistance la traction transversale ou essai brsilien
permet destimer la rsistance la traction directe du bton sans avoir
recours au systme de chargement compliqu que ncessite lessai de
traction directe. Lessai consiste appliquer une charge de
compression centre selon 2 gnratrices de lprouvette. Les
contraintes induites provoquent la rupture suivant un plan diamtral
de lprouvette.
La charge est applique sur toute la longueur (ou largeur) de
lprouvette laide dune bande troite de contre-plaqu, de carton ou de
matire analogue, avec a = 0.08d 0.1d et t = 3 mm. La rsistance la
traction transversale se calcule comme suit : !!"# ! ! !!!"# avec P
la charge maximale, d le diamtre du cylindre (ou largeur), l la
longueur de lprouvette selon la ligne de lapplication de la charge.
Notons la relation avec la traction par flexion : !!"# !
!!!!"!!!!!!!!!!"# Effectuer les essais sur les prouvettes prpares
cet effet.
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7. ESSAI BRESILIEN
OBSERVATIONS !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!..!
Eprouvette Section [mm2] Charge
[N] Rsistance
[N mm-2] Observations
Bton
Bton
Bton
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9. RESUME DES RESULTATS
Essais sur prouvettes
Essai Unit
Groupe !..
E/C = 0.45
Groupe !..
E/C = 0.50
Groupe !..
E/C = 0.55 Poutre
Masse vol. bton durci kg dm
-3
Vitesse du son m s
-1
Sclromtre -
Module dynamique GPa
Flexion N mm-2
Traction transversale N mm
-2
Compression sur demi-
prisme N mm-2
Compression sur cylindre N mm
-2
-
10. PLAN SUGGERE POUR LE RAPPORT En plus du rapport de TP chaque
groupe est tenu rendre le protocole complt avec les mesures et les
observations effectues durant le TP. Celui-ci devra tre rendu la
fin du TP, sign par tous les membres du groupe, et comptera pour
30% de la note finale du rapport. Structure du rapport : les trois
groupes doivent se passer les rsultats entre eux. Ainsi chaque
groupe
pourra constater linfluence des diffrents paramtres et avoir une
vue plus globale;
dcrire brivement le travail effectu ; ! rapporter toutes les
mesures faites au cours du TP ; ! prsenter les rsultats par des
graphiques en mettant en vidence, par exemple, la consistance en
fonction de divers paramtres ; ! discuter les rsultats ; ! rpondre
aux questions poses.
Questions :
1. Quelle relation peut-on faire entre la vitesse du son et la
densit, entre la vitesse du son et le rapport E/C ? Expliquer.
2. Calculer les diffrents modules lastiques lors des diffrents
cycles de
compression et donner le module lastique rel. En dduire le
coefficient de Poisson ! du matriau en sachant que :
!! ! !!!!!
3. Comparer la rsistance obtenue par le sclromtre celle obtenue
par lessai destructif sur cylindre. Ces rsultats sont-ils
quivalents ? Expliquer.
4. Pourquoi y-a-t-il une diffrence, pour un mme bton, entre la
rsistance sur
cylindre et la rsistance sur cube ?
5. Tracer les diffrentes rsistances dtermines par les essais
destructifs (compression, traction transversale, flexion) en
fonction du rapport E/C. Discuter et expliquer les tendances.
6. Dterminer le coefficient K de la formule de Bolomey.
Discuter. La formule de
Bolomey, valable pour des rapports C/E courants compris entre
1.5 et 3
-
permet destimer pour n bton, dun ge donn, la rsistance moyenne
la compression du cube fcm,cube en fonction de C/E :
!!"!!"#$ ! !! !! ! !!!
7. Quel est le rapport entre les rsistances : 7.1.
Flexion-traction transversale 7.2. Flexion-compression sur cube
7.3. Traction transversale-compression sur cube
8. Tracer pour la poutre le diagramme charge-dformation et
discuter lallure de
la courbe.
TP20054_BD05-06.pdfESSAIS SUR BETON DURCI ETDUN ELEMENT EN BETON
ARMEINTRODUCTIONINTERPRETATIONMETHODETempsRemarques
