AVANT PROPOS

SOMMAIRE

CHAPITRE N1-Gnralit sur le bton de fibre4Introduction41-Historiques de bton de fibre52-Les fibres52.1-Les types des fibres52.2-Quelques proprits de certaines fibres62.2.1.Les fibres polypropylne62.2.2.Les fibres mtalliques72.2.3.Les fibres de verre72.3-Caractristiques des fibres83-Rles de fibres dans le bton fibr84-Domaines demploi de bton fibr104.1- Utilisations spciales114.1.1.Dalles sans joints de contrle11Conclusion:12CHAPITRE N2-Le comportement de bton de fibre40Introduction405-Comportement physique de bton de fibre en phase dhydratation402.4-Rsistances mcaniques402.5-Retrait422.6-Fluage426-COMPORTEMENT MECANIQUE DES BETONS DE FIBRES432.1-Comportement de bton de fibre la traction432.2-PROCESSUS DE COUTURE DES FISSURES452.3-COMPORTEMENT DES BETONS FIBRES AU CISAILLEMENT452.4-Comportement de bton de fibre la compression462.5-Essais de traction par Flexion492.5.1.Influence du type de fibres502.5.2.Influence de la longueur des fibres502.5.3.Influence du pourcentage en fibres512.6-Mcanisme de rupture dune fibre dans la matrice527-Comportement sous sollicitations sismiques538-Durabilit53

LISTE DES TABLEAUXAucune entre de table d'illustration n'a t trouve.

LISTE DES ABREVIATIONS

Page - i - Page - 28 -Gnralit sur le bton de fibre IntroductionUn bton fibr est un bton dans lequel sont incorpores des fibres. Elles permettent de constituer un matriau qui prsente un comportement plus homogne. En effet les fibres augmentent la rsistance mcanique du bton, rduisent son retrait plastique, augmentent sa rsistance aux impacts et amliore sa rsistance au feu. Avec ce matriau, les ingnieurs sont capables de projeter de nouvelles structures originales par leur design et leur conception, mais aussi par leurs capacits rsister aux diverses sollicitations extrieures. Les btons fibr se distinguent des btons classiques par les caractristiques amliores suivantes: la cohsion du bton frais avant schage le bton peut se dformer d'avantage avant rupture (rupture ductile); il est plus rsistant aux chocs ; meilleure rsistance la fatigue; meilleure rsistance lusure; meilleure rsistance mcanique du bton aux jeunes ges; rduction des consquences du retrait par effet de couture des fissures et microfissures

Avantages des fibres [Concep TEC.Net]Ce chapitre fera lobjet dune prsentation gnrale concernant le bton renforc des fibres, le rle des fibres dans le bton et ses diffrentes proprits.Et on va aborder son domaine demploi et quelques utilisations spcifiques.

Historiques de bton de fibre

L'ide de renforcer le bton avec des lments courts en acier de type fibres n'est pas rcente, elle date depuis l'antiquit. D'aprs le chercheur Exode, les Egyptiens ont utilis les pailles pour renforcer la brique de boue. Il y a aussi une certitude que les fibres d'amiante ont t utilises dans le renforcement des poteries en argile en Finlande, il y a de cela 5000 ans. Dans d'autres sources, il a t indiqu que les pailles ont t utilises pour renforcer les briques, tandis que les poils d'animaux et les fibres d'amiante ont t introduits pour renforcer le pltre et la pte de ciment Portland. [Mme Makhlouf-2010]En 1910, Porter a suggr pour la premire fois l'utilisation de fibres mtalliques dans le bton dans loptique damliorer les performances mcaniques du bton [Naaman 1985].Les fibres sont ajoutes dans la matrice, non pour amliorer la rsistance la traction par flexion du bton, mais surtout dans le but de contrler la fissuration, d'empcher la coalescence des fissures et de changer le comportement du matriau renforc de fibres en cousant les fissures [Aydin 2007]. Cependant, le bton renforc de fibres mtalliques (BFM) en tant que matriau dans les applications industrielles, a vu le jour aux Etats-Unis au dbut des annes 60 suite aux travaux de [Romualdi et Baston 1963] conduisant au dpt dun brevet. Il tait produit en utilisant du ciment hydraulique classique, des granulats (sable et gravier), de l'eau et des fibres. Afin damliorer la maniabilit et la stabilit du bton renforc de fibres, un superplastifiant peut galement tre ajout dans le mlange. Ce bton nest pas considr comme un substitut du bton ordinaire, mais comme un matriau de type diffrent.

Les fibres2.1- Les types des fibresIl existe plusieurs types de fibres qui se diffrencient par leur nature, leur diamtre, leur - longueur (macro ou micro fibres), leur forme et leur tat de surface. Par leurs caractristiques, diffrentes les unes des autres, les fibres sont dfinies suivant quelles soient naturelles ou artificielles. Le choix des fibres dpend de lusage recherch (pices minces ou massives, renforcement de pte pure, de mortier ou de bton, rparation des structures), de leurs proprits (rsistance et module levs, bonne adhrence), de leur disponibilit et de leur prix. Le tableau 1 reprsente les diffrents types de fibres et le tableau 2 donne leurs principales caractristiques. [Mme Bentalha 2007].

Diffrents types de fibre [Mme Bentalha 2007]

Fibres naturellesFibres artificielles

vgtalesanimalesminralesorganiques

LinPoilLaitiersPolypropylne

ChanvreLaineCarbonePolyamides

CellulosessoieMtaux (acier, fonte)polyesters

SisalVerres spciaux

coiraimante

Quelques proprits de certaines fibres2.2.1. Les fibres polypropylne

Sont obtenues par extrusion du polypropylne, se prsentent en faisceaux ou sous forme de filament individuel. Lorsquelles sont utilises sous forme de faisceaux, elles se sparent lors du malaxage. Elles se rpartissent de faon multidirectionnelle dans le bton. Elles sont particulirement souples et insensibles chimiquement mais peu rsistantes au feu. [CIM bton]

Exemple de fibre de polypropylne [CIM bton]

2.2.2. Les fibres mtalliquesSont utilises pour amliorer le comportement mcanique dun bton de structure vue quelles contribuent la rduction de la largeur des fissures dans la matrice bton (limitation de louverture des fissures et rpartition de la microfissuration) et confrent au bton une certaine ductilit et une plus grande rsistance la rupture. Elles prsentent trs bonne compatibilit avec le bton. [CIM bton]

Exemple de fibre -acier2.2.3. Les fibres de verreSont des renforts trs efficaces grce leurs qualits mcaniques et leur rigidit, mais elles sont sensibles aux alcalis librs par lhydratation du ciment (protection ou imprgnation ncessaire). Elles prsentent une excellente rsistance au feu (jusqu 800 C). [CIM bton]

Exemple de fibre de verre Caractristiques des fibresChaque famille de fibres prsente des caractristiques et des proprits spcifiquesprsentes par le tableau 1.2:Principales caractristiques physiques et mcanique des fibres les plus utilises. [Mme Bentalha 2007]

Rles de fibres dans le bton fibrLes fibres ont gnralement pour rle de renforcer ou remplacer laction des armatures traditionnelles en sopposant la propagation des microfissures. Elles peuvent galement dans certaines applications remplacer les armatures passives. Selon les fibres utilises (forme et nature) et les ouvrages auxquels elles sont incorpores, ce rle se traduit par des amliorations relatives a : la cohsion du bton frais ; la dformabilit avant rupture; la rsistance la traction par flexion ; la ductilit et la rsistance post fissuration ; la rsistance aux chocs ; la rsistance la fatigue ; la rsistance lusure; la rsistance mcanique du bton aux jeunes ges ; la rduction des consquences du retrait par effet de couture des microfissures ; la tenue au feu ; la rsistance labrasion [CIM bton].Citons quelques exemples: Les fibres polypropylnes grce leur dispersion rapide et uniforme dans les mortiers et btons, elles forment un rseau tridimensionnel ce qui permet : Forte rduction de la fissuration due au retrait plastique au jene ge, Amlioration de la compacit et de la cohsion, Amlioration de la rsistance l'abrasion et aux chocs, Amlioration de la rsistance aux cycles de gel/dgel, Amlioration de la durabilit en milieu agressif.Technique Bton 2012. Les fibres mtalliques se substituent partiellement aux armatures traditionnelles. Dans certains cas, pour des btons subissant de faibles sollicitations, elles peuvent mme remplacer compltement les armatures. Elles sont, en particulier, utilises pour rduire les risques de fissuration, espacer les joints de retrait, amliorer la rsistance en traction et au choc. Les fibres dacier qui traverse une fissure cre en quelque sorte un pont entre les deux bords de la fissure. Ce pont va permettre le transfert dune partie de la contrainte ayant entran louverture de la fissure. Cest ainsi quune fibre soppose llargissement de la fissure, jouant vritablement le rle dune couture et augmente la rsistance du bton aprs fissuration permettant donc de "coudre" les microfissures et vitent leur propagation, ce qui empche ou retarde lapparition de microfissures [CIM bton].

Rle de fibres dans la matrice de bton [Mme Makhlouf -2010].Domaines demploi de bton fibr

Les btons fibrs peuvent tre utiliss pour une grande varit dapplications en btiment et en gnie civil: bton coul en place (dalles, planchers, fondations, voiles, pieux, etc.) ; bton prfabriqu (poutres, voussoirs, tuyaux dassainissement, etc.) ; bton projet (voie mouille/voie sche, construction et rparation de tunnels, confortement de parois, etc.) ; mortiers (prts lemploi) de rparation et de scellement. Bton avec fibre est facile employer, permet une excellente finition et se pompe aisment. Ce type de bton est recommand pour les nouveaux projets de dalles sur sols commerciaux, industriels, agricoles et rsidentiels. Le bton avec fibre peut aussi tre utilis dans les btons de rparation ainsi que dans de nombreuses autres applications. Le choix du type de fibres est fonction du domaine dapplication et des performances souhaites. [CIM bton]Domaine dutilisation de bton renforc de fibre [Mme makhlouf-2010]APPLICATIONSINTERET APPORTE PAR L'ADJONCTION DES LIBRES DANS LE BETON

Canalisation et coque minces faiblement sollicites.-Amlioration de la tenue des pices aux jeunes ges.-Modification des variations dimensionnelles, lutte contre les fissurations.

Dallage, chausses en bton dallages manufacturs, et tous lments structurs et tous lments structuraux soumis la flexion-diminution de 40 o de l'ouverture de fissures.-augmentation de La rigidit aprs fissuration-augmentation de La rsistance au cisaillement-augmentation de La rsistance l'usure.

Elments structuraux soumis la compression (poteaux pieux, fondations...etc.).-amlioration de La charge ultime.-pas de rupture catastrophique.

Structures soumises des sollicitations pulsionnelles exp: piste d'aroport.-l'nergie absorbe est plus importante.-La dure de choc est augmente,-la toi de comportement du matriau est fortement modifie.

Rparation des revtements routiers, tablier de ponts.-amlioration de la rsistance aux chocs.-amlioration de la dformation

Domaines dapplication privilgis par type de fibres extrait de [CIM bton]Type de fibresDomaine d'application privilgiExemples d'application

fibres mtalliquesRenfort pour btons structurels et armature structurelle Dallages, sols Industriels, planchers, dalles de compression lments prfabriqus voussoirs de tunnels, poutres, conteneurs, tuyaux Btons projets en travaux souterrains, stabilisation de pente et ouvrages d'assainissement Pieux de fondation, semelles filantes

fibres polypropylneLimitation de la fissurationlie au retrait Amlioration de la tenue au feu des btonsDallageVoussoirs de tunnelsRevtement d'ouvrages souterrainsMortiers projetsParements esthtiques

fibres de verreRalisation d'lments prfabriqus trs mincesParements architectoniquesPanneaux de faadelments dcoratifs

4.1- Utilisations spciales4.1.1. Dalles sans joints de contrleIl est trs important de noter que la russite des dalles sans joints est directement relie au suivi minutieux des techniques de construction (conception, contrle, prparation, mise en place, finition et cure).Les dalles sans joints de contrle sont des produits spciaux qui ncessitent un investissement montaire supplmentaire ainsi quune attention particulire. Il est not quun rseau de fissuration naturel et alatoire peut toujours se dvelopper dans les dalles sans joints. Le retrait plastique et de schage est toujours prsent malgr lutilisation de fibres. Les dalles sans joints sont plus sensibles la fissuration. Une mthode particulire de construction doit tre utilise pour ce type douvrage. Il existe des adjuvants spciaux (rducteurs de retrait) qui aident au contrle de la fissuration. [Qubec].

Dalles sans joints de contrle [Qubec]4.1.2 Dalles sur pieux Certaines fibres mtalliques permettent un renforcement structural des dalles industrielles poses sur pieux. Pour certains cas bien spcifiques, les armatures traditionnelles peuvent tre remplaces intgralement par des fibres mtalliques. Dans dautres cas, il doit y avoir une combinaison des deux produits. Quelques ralisations ont t effectues avec seulement des fibres mtalliques o la technique a t introduite en 1993. [Qubec]4.1.2 Coffrage isolant En 2004, le groupe Teknika a t mandat pour formuler des recommandations quant lusage des fibres dans le bton mis en place dans les coffrages isolants de rsidences unifamiliales Cette tude montre quil est possible dutiliser des fibres tout en demeurant conforme au Code national du btiment. Pour un bton de 25 MPa, le taux minimum de fibres doit permettre dobtenir une rsistance rsiduelle R =0,30. Toutefois, il faut utiliser de larmature traditionnelle en divers endroits pour rsister aux efforts provoqus par les sismes comme aux joints de coules, aux angles de murs et autour des ouvertures. [Qubec]Conclusion:Un bton fibr est un bton dans lequel sont incorpores des fibres. la diffrence des armatures traditionnelles, les fibres sont rparties dans la masse du bton, elles permettent de constituer un matriau qui prsente un comportement plus homogne. Les fibres, selon leur nature ont un comportement contrainte-dformation trs diffrent. Elles peuvent, sous certaines conditions et pour certaines applications ou procds, remplacer les armatures traditionnelles passives. Les btons fibrs font lobjet de mthodes spcifiques de dimensionnement pour des applications structurelles (dalles, dallages industriels, voussoirs, pieux, etc.). Des mthodes doptimisation de leur formulation ont t spcialement dveloppes. Les fibres prsentent des caractristiques, tant gomtriques que mcaniques, diffrentes selon leur nature. Chacune a une influence particulire sur les lois de comportement mcanique du bton, ce qui se traduit par des applications adaptes et spcifiques.

Chapitre n2: Prparation des btons de fibres

Introduction:De nos jours, le bton doit rpondre des exigences toujours plus svres en matire de performances mcaniques, de durabilit, douvrabilit, denvironnement, daspect. La technologie du bton ne cesse ds lors de se compliquer. On a ainsi assist lmergence de nouveaux btons (B.H.P, auto plaant, auto compactant, recycls etc.). De plus, des nouveaux matriaux, permettant daccrotre les performances des btons de manire significative, ont t introduits dans sa composition, linstar des fibres. Ces nouveaux btons ncessitent souvent une adaptation des mthodes traditionnelles de fabrication et de mise en uvre.Nous avons, dans ce chapitre, trait les btons de fibres pour obtenir les diffrentes valeurs des caractristiques qui permettront doptimiser la formulation des btons que nous allons utiliser pour ltude des comportements statique et diffr.1. Composition des btons de fibres:Le dveloppement depuis une dizaine dannes de matrices cimentaires performantes a relanc lintrt pour lutilisation des composites cimentaires renforcs de fibres. On obtient des produits plus ductiles, multifissurants, capables de limiter la propagation de lendommagement tout en assurant une durabilit accrue. Ces matriaux sont trs rcents pour un secteur comme le gnie civil, ou innover est difficile. Les composites (ciment - fibres) et (btons - fibres) sont une avance technologique importante dans de nombreux domaines du btiment et des travaux publics : panneaux minces, panneaux dcoratifs, encadrements, dallages, votes de galeries, isolation, rparation, mobilier urbainGrce leurs proprits, les fibres permettent de mieux mobiliser la rsistance intrinsque du bton avec comme consquence une rduction des sections. Le bton est un matriau poreux et fragile, dot dune faible rsistance la traction donc sujet la fissuration. Cest un matriau composite, donc un solide polyphas dans lequel tous les constituants sont associs en vue de lui confrer, lchelle macroscopique et au moins dans certaines directions, un ensemble original de proprits que les constituants pris isolment ne peuvent pas atteindre. Le renfort donne de la rsistance mcanique, alors que la matrice unit les fibres, conserve la disposition gomtrique des fibres, leur transmet les sollicitations et les protge de lenvironnement. [Mme BENTALHA 2007]2. FormulationPlusieurs formulations de bton sont ainsi confectionnes dans lesquelles le volume de pte reste constant. Nous avons au total quatre familles de bton: les btons sans fibres (C). les btons avec les fibres de polypropylne (CP). les btons avec les fibres mtalliques (CS). les btons avec un cocktail de fibres de polypropylne et mtalliques (CSP).En fonction du rapport Et nous distinguons trois types de bton : le bton ordinaire (BO) Cl. le bton hautes performances (BHP) C3 et un bton intermdiaire (entre le BO et le BHP) C2. Pour chaque composition tudie, le squelette granulaire est quasiment identique avec un rapport graviers / sable de lordre de 1.64 0.01. La variable est le rapport E /C. Ce rapport varie de 0.61 pour le bton Cl 0.30 pour le bton C3. La composition des btons sans fibres est obtenue en utilisant la mthode de formulation de Dreux-Gorisse [Dieu. 1998]. Le dosage en adjuvant est ajust en ralisant des essais prliminaires permettant d'avoir un mlange assurant une bonne maniabilit. La classe de consistance du bton obtenu est SA caractrise par un affaissement au cne d'Abrams compris entre 16 et 20 cm 1. Les compositions des btons sans fibres sont prsentes dans le tableau 2.1.En ce qui concerne les compositions des btons de fibres de polypropylne et mtalliques, nous nous sommes intresss aux formulations de btons C2 et C3.Les dosages en fibres de polypropylne sont de 1 - 1.5 et 2 kilogrammes par mtre cube de bton soit un pourcentage volumique respectif de 0.11 - 0.17 et 0.22%. Le tableau 2.2 montre la composition des btons fibres de polypropylne. La dsignation de ces btons est la suivante : CP2-1 (1.5 ou 2) ou CP3-1 (1.5 ou 2). La notification CP2 (CP3) dsigne le bton C2 (C3) avec des fibres de polypropylne dos 1. 1.5 ou 2 kilogrammes par mtre cube de bton.Les fibres mtalliques sont utilises dans des proportions de 20 - 30 et 40 kilogrammes dans un mtre cube de bton soit un pourcentage volumique respectif de 0.25 - 0.35 et 0.51%. Le tableau 2.3 montre les diffrentes formulations confectionnes et les prouvettes sont rfrences par : CS2-20 (30 ou 40) ou CS3-20 (30 ou 40). Cette notification est semblable celle des btons de fibres de polypropylne.Le bton de cocktail de fibres est obtenu en combinant un certain dosage de fibres de polypropylne aux fibres mtalliques. Quatre combinaisons sont ainsi effectues avec un volume en fibres variant de 0.49 0.73%. Les pourcentages volumiques de fibres de polypropylne sont 0.11 el 0.22% et ceux des fibres mtalliques 0.35 et 0.51%. Le cocktail de fibres n'est introduit que dans la formulation du bton C3. La composition des btons de cocktail de fibres est rsume dans le tableau 2.4. Les prouvettes de btons de cocktail de fibres sont dsignes de la faon suivante : CSP3-30xl (30x2, 40x1, 40x2) o le CSP3 dsigne le bton C3 avec le cocktail de fibres et les chiffres donnent respectivement le dosage en kilogramme en fibres mtalliques suivi de celui en fibres de polypropylne. [Bidossessi 2010] Tableau 2.3: composition de bton sans fibre

Tableau 2.2: Composition des btons de fibres de polypropylnes

Tableau 2.3: Composition des btons de fibres mtalliques

Tableau 2.4: Composition des btons de cocktail de fibres de polypropylne et mtalliques [Bidossessi A.Prosper Pliya-2010]N.B:Pour tous types de fibres: il est ncessaire de sassurer dune bonne dispersion des fibres dans le bton afin dviter la formation doursins. titre informatif: Pour les fibres mtalliques, une quantit de 78 kg/m3 quivaut approximativement 1 % par volume. Pour les fibres synthtiques, une quantit de 9 kg/m3 quivaut approximativement 1 % par volume. [Qubec-2005]Comparativement au bton traditionnel, le bton fibr peut ncessiter un ajustement des proportions de ses constituants. Cette procdure peut tre ncessaire pour faciliter lhomognisation et la maniabilit du btonRemarque: Le super plastifiant est dos de faon avoir une maniabilit constante. 3. MalaxageLa raction ente les diffrents composants, est dautant plus complte que le mlange est homogne. Trois tapes constituent le mode de fabrication des btons renforcs de fibres.- lhomognisation du mlange sec (ciment et sable) pendant deux minutes environ vitesse lente.- introduction de leau de gchage au cours du malaxage, ce qui a pour but de mouiller le mlange et de faciliter la mise en place, ceci pendant deux minutes vitesse rapide. Le fluidifiant est ajout dans leau de gchage aprs que 50 70 % de leau ait t introduite.- Les fibres mtalliques sont ajoutes progressivement en pluie au mlange lors de la troisime phase de malaxage grande vitesse. Cette tape prendra deux minutes aussi.Lhomognisation est ralise laide dun malaxeur axe vertical dune capacit de 40 litres, pour les essais de formulation et de caractrisation. [ MALOU 2010]3-1 Introduction des fibres dans le bton:Les producteurs membres de lABQ considrent que les fibres incorpores au bton doivent tre traites comme des adjuvants et des granulats et donc ajoutes par le producteur de bton lusine. Le producteur de bton est le mieux plac pour livrer un produit de performance selon lutilisation demande dun bton fibr coul en place. Par contre, il est important que le producteur considre le bton fibr comme un composite de haute gamme. Il est donc important que le producteur soit dispos adapter la formulation des composantes du bton lincorporation de fibres.Introduction des fibres lusine: Cette mthode permet de mieux homogniser le bton, car le temps de malaxage peut tre augment. Par le fait mme, il y a un meilleur contrle de la qualit du produit livr. Il est galement plus facile dajuster et de modifier la formulation du bton en usine. Un ajustement de la quantit dadjuvants peut tre ncessaire afin dobtenir un niveau de fluidit permettant de bien disperser les fibres et aussi lorsque des variantes de temprature et de livraison surviennent en chantier.Introduction des fibres au chantier: Cette mthode est fortement dconseille, car elle provoque un sur malaxage du bton qui augmente le temps de mise en place. De plus, lintroduction des fibres au chantier peut diminuer la dispersion des fibres en fonction du temps de malaxage et du type de camions malaxeurs2. Le contrle qualitatif en chantier est donc plus difficile raliser quen usine. [Qubec-2005]3-2 Squence dintroduction des fibresLes fibres peuvent tre ajoutes au moyen dun convoyeur, dune soufflerie ou de toute autre mthode qui permet un ajout uniforme, constant et sans agglomration de fibres non disperses (phnomne communment appel formation doursins ). Il est recommand que les toupies des camions malaxeurs soient munies dailettes propres et adquates permettant une bonne dispersion des fibres lors du malaxage. Il est noter que lajout des fibres au bton implique que la construction des rampes servant lajout des fibres soit approuve par la Commission de la sant et de la scurit au travail (CSST). Selon le type de fibres utilis, leur gomtrie et surtout la quantit spcifie, il faut prvoir une squence approprie dintroduction des fibres. Il est trs important de consulter le manufacturier de fibres cet effet. [Qubec-2005]4. Les essais de contrle de qualitde bton fibr ltat fraisLes essais de contrle de qualit pour le bton fibr sont les mmes que ceux pour le bton conventionnel, soit laffaissement, la temprature, la masse volumique et la teneur en air. Il est noter que ces essais seffectuent la sortie de la btonnire. [Qubec-2005]Remarque: Les prises de mesures daffaissement ou dtalement, de la masse volumique et de la teneur en air du bton frais contenant des fibres seffectuent de la mme manire quun bton conventionnel. 4.1. Dtermination de la maniabilit - Mthode n1:Il sagit de dterminer le temps dcoulement des mlanges fibrs et tmoin, cest- -dire de dfinir la maniabilit des mortiers et des btons. Il sagit donc de mesurer le temps dcoulement du bton soumis une vibration. La conduite de lessai est la suivante : on introduit le bton dans la partie la plus grande dlimite par la cloison. Le bton est mis en place en 4 couches, chaque couche tant soumise 6 coups au moyen de la tige de piquage. Quatre minutes aprs la fin du malaxage, la cloison est retire, provoquant la mise en route du vibrateur et le dclenchement du chronomtre. Sous leffet de la vibration, le bton scoule. Le chronomtre est arrt quand le bton atteint un trait repre sur la paroi oppose du botier. Le temps mis par le bton pour scouler caractrise sa consistance. Ce temps sera dautant plus court que le bton sera plus fluide et plus maniable. Dans la plus part de cas, nous utilisons un maniabilimtre LCL pouvant contenir une capacit de trente litres pour avoir une information plus reprsentative du comportement rhologique du bton frais. Lessai de mesure du temps dcoulement est men conformment la norme NF 18-452 et NF P 15-437. (Norme utilise pour le cas bton). [Mme BENTALHA 2007]

Figure 2.2 Photo de maniabilimtre [Mme BENTALHA ne MALOU MALIKA] -Mthode n2:La proprit essentielle du bton frais est la maniabilit qui caractrise son aptitude a remplir les coffrages et a enrober convenablement les armatures. De nombreux facteurs influent sur la maniabilit : La nature et le dosage en ciment, la forme des granulats, la granulomtrie, lemploi dadjuvants et, bien entendu, le dosage en eau. La norme NF EN 206-1 dfinit pour les btons a teneur en eau courante, cinq classes de consistance des btons. [Wikipdia Project] Tableau 2-4-2: Classes de consistance. [Wikipdia Project]

Classes de consistance des btons

ClasseS1S2S3S4S5

Affaissement en (mm)

10 4050 90100 150160 210>=220

La teneur en eau doit tre strictement limite au minimum compatible avec les exigences de maniabilit et dhydratation du ciment.La grandeur qui caractrise la maniabilit est la consistance ; sa mesure peut tre effectue facilement sur le chantier avec la mthode du cne dAbrams ou Slump test , qui est un essai daffaissement dun volume de bton de forme tronconique, mesure conformment la norme NF EN 12350-2. [Wikipdia Project]Remarque: le bton ayant une valeur de consistance leve est celui le plus maniable.

Figure 2.3 la mesure daffaissement par la mthode de cne dabrams [Wikipdia Project]4.2. DensitGnralement on calcule la densit des mlanges de bton de fibre en fonction de lchantillon introduit dans lappareil de mesure de lair occlus. On se sert toujours de la chambre infrieure de laromtre rempli par le mlange, avant la mesure de lair occlus. Si les poids de la chambre pleine et vide sont respectivement P et P0, la densit du mlange frais est gal d = P P0 / 8 ; 8 tant le volume de la chambre infrieure de laromtre.[Mme BENTALHA 2007]4.3. Mesure dair occlusLair occlus est le volume dair relatif qui restera pig dans le bton, mme aprs la mise en uvre. Pour raliser un mortier le plus compact possible, il faut diminuer le volume deau sans augmenter le volume dair occlus et par consquent sans diminuer la maniabilit du mlange. Il est possible dvaluer la quantit dair enferme lors de remplissage dun volume en exploitant un volume de rfrence cylindrique. Nous avons utilis pour cela un aromtre de huit litres modle CONTROLS . On commence par remplir la chambre infrieure de lappareil, sur trois couches gales tout en vibrant chaque fois. On fixe ensuite la chambre suprieure, on injecte de leau laide dun tube dans le premier robinet. Le deuxime est ouvert. Quand leau commence sortir par ce dernier, on ferme les deux robinets et on applique une pression en actionnant la pompe manuelle intgre jusqu ce que laiguille du manomtre de lappareil indique la valeur de rfrence 0%. On ouvre la valve qui spare les volumes des deux chambres (suprieure et infrieure), le mlange est alors comprim et le pourcentage dair occlus est directement indiqu par laiguille du manomtre. [Mme BENTALHA 2007]4.4. Mesure de masse volumiqueAvant la projection, cette mesure peut tre ralise en respectant intgralement les prescriptions de l'essai normalis NF EN 12350-6 sur un chantillon d'au moins 5 dm3 prlev avant le pompage et compact, selon la norme, par vibration ou manuellement. Toutefois, en se rfrant l'avant-propos de cette norme qui prcise "un volume plus petit peut convenir pour les essais de contrle de production" et en tenant compte du fait que les btons projets ont des granularits gnralement plus faibles que celles des btons couls, un volume minimal de 2 dm3 pourrait tre prconis. Pourtant, mme avec ce volume rduit de 2 dm3, cet essai de laboratoire (faisable sur chantier), n'est gnralement pas prescrit pour valuer la masse volumique d'un bton projet.En gnral le bton peut tre class en trois groupes (norme NF EN 206-1 articles 3.1.7 3.1.9), selon samasse volumique: bton normal: entre 2000 et2600kg/m3; bton lourd: >2600kg/m3; bton lger: entre 800 et2000kg/m3. [Wikipdia Project]4.5. Le facteur d'lancementLe facteur d'lancement est dfini par un ratio gomtrique. Le facteur d'lancement est donc le ratio qui reprsente le rapport de la longueur sur le diamtre quivalent de la fibre. Le tableau 4-1 indique des valeurs de ratio pour certains types de fibres. Le lien entre la matrice du bton et la fibre augmente proportionnellement avec le facteur d'lancement. Par contre, les fibres avec un facteur d'lancement suprieur 60 et dotes d'une gomtrie particulire sont potentiellement susceptibles de former des oursins . [Qubec-2005] Tableau 4-1 Facteur dlancement [Qubec-2005]

Types de fibreslancement (L/D)

Macro synthtiquesMtalliques Fonte amorphe Polypropylne Carbone

50-100 25-1001200-1400 140-1700 150-400

4.6. Corrections effectus aprs dtection des erreurs de dosageEn fonction des observations, des mesures faites lors de lessai de gchage et des rsistances mcaniques obtenues, il sera ncessaire deffectuer des corrections.a) Consistance:Lors de lessai de gchage, il est recommand de ne pas ajouter tout de suite la quantit deau totale E prvue. Il est prfrable dajouter seulement 95% de E, de mesurer la consistance, puis dajouter de leau jusqu obtention de la consistance prescrite.b) Dosage en ciment:Si le dosage en ciment effectivement ralis est incorrect, on devra le corriger. Sil faut rajouter (ou enlever) un poids C de ciment pour obtenir le dosage dsir, on devra enlever (ou rajouter) un volume absolu quivalent de sable, soit un poids C :Si C est important, il faudra aussi corriger la quantit deau.c) Rsistances mcaniques:Si les rsistances mcaniques sont insuffisantes, il faudra avoir recours lune ou plusieurs des possibilits suivantes: Augmenter le dosage en ciment (au-del de400kg/m3, une augmentation de dosage en ciment na plus quune trs faible influence sur laccroissement de rsistance). Diminuer le dosage en eau sans changer la granulomtrie; Corriger la granulomtrie et rduire la quantit deau; Utiliser un autre type de granulats; Utiliser un adjuvant et rduire la quantit deau; Utiliser un ciment durcissement plus rapide.On devra en tous cas toujours veiller ce que la consistance du bton permette une mise en uvre correcte. [Wikipdia Project]Conclusion:Les nombreuses recherches effectues pour lobtention des BRF, font apparatre que cet objectif ne peut tre atteint quen jouant sur les paramtres qui conditionnent les caractristiques du bton. La russite du but poursuivi, bien entendu, est troitement lie la qualit de la mise en uvre. Lincorporation dans la composition du bton de fibres, constitues par des spirales apporte des amliorations notables dans les caractristiques du bton. Les performances constates ont t obtenues sans exiger un choix particulier de ciment, ni des granulats naturels, issus de concassage.

Chapitre n3: La mise en uvre

En fonction des applications industrielles, le choix de la gomtrie et des dimensions des fibres ainsi que leur dosage dpend de la qualit de la matrice (bton) impose par le cahier des charges. Comme exemple, on peut noter que plus la matrice est compacte (donc de haute rsistante), plus il faudra mettre un pourcentage lev de fibres et inversement. Donc il est important de connatre et de tenir compte de certaines spcificits de ce BF lies la technologie de mise en uvre adopte et au type de structure. Lobjectif principal de ce chapitre est de sadresser tous ceux qui uvrent la spcificit, aux problmes confronts et aux quelques utilisations spcifiques de la mise en uvre du bton fibr.

3.1Technique de mise en uvreLincorporation des fibres dans le bton impose nanmoins des procdures sur la caractrisation de la fibre et des contrles sur la bonne rpartition des fibres dont l'incorporation au bton se fait soit la centrale bton, soit sur le chantier, l'aide d'une sauterelle ou d'une machine pulser. Les btons aptes recevoir les fibres doivent tre fluidifis, avoir une formulation spcifique et faire l'objet d'un contrle de leur rsistance.

3.1.1 Transport du bton additionn de fibres

Les mlanges de bton contenant des fibres peuvent tre transports l'aide des moyens habituels utiliss pour diminuer le risque de sparation.Dans le cas de faibles dosages de fibres (2,3 kg/m3), le bton se met en place trs facilement, sans quipements particuliers et suivant les rgles de lart usuelles. Selon la dure en matire de maintien de louvrabilit un ajout dadjuvant peut tre fait en fin de transport la double condition suivante : la prparation et le dosage de ladjuvant ont t raliss la centrale. un malaxage supplmentaire dau moins 1 minute/m sans tre infrieur 4 minutes, est ralis avant dversement du bton.

3.1.2Coulage et vibrationDurant les oprations de coulage et ventuellement de mise niveau la rgle, les fibres peuvent rester visibles la surface du bton. Afin d'obtenir un bel tat de surface, il est conseill de faire remonter les lments fins en surface du bton. Ceci est obtenu durant la phase de vibration. Dans le cas de certaines applications, les outils les plus appropris peuvent aller du simple damage la taloche, jusqu lemploi de rgle vibrante dans le cas de bton cohsif ou dosage lev de fibres. Dans le cas des BAP ou BAN, les fibres ne sont pas visibles en partie verticale. Par contre elles peuvent ltre en partie horizontale. Cependant, elles disparaissent lors de l'tape du dballage. Le mlange prpar mis en place par coulage et vibration. Au chantier, le bton fibres est coul sur la plateforme, lisolant ou dans le coffrage au moyen dune pompe, dune benne bton ou directement par la btonnire sur camion. La suppression de grillages, leur pose et la couche de propret reprsentent un gain de temps et dargent.Le coulage se fait en deux temps. Le moule est rempli aux trois quart et il est soumis une vibration jusqu lapparition dun lger ressuage .Ensuite, le moule est rempli totalement et la vibration reprend pendant une minute environ.

Figure 3-1 Coulage de bton fibres dacier Fortius dans un coffrage de mur de cave [Fortius]

Les btons fibrs peuvent tre mis en uvre sous diffrentes formes: 3.1.2.1Bton coul en place En ce qui concerne le bton coul, deux situations sont considrer : soit le BF doit scouler pour remplir le coffrage, soit il na pas, ou trs peu, le faire. Dans le premier cas, lcoulement produit une orientation prfrentielle des fibres et dans le second cas, lorientation des fibres dpend de la technique de coulage adopte, cest--dire soit laide dune pompe, soit laide dune benne (ou godet) comportant ou pas un manchon (tuyau plac la sortie de la benne).BF coul laide dune pompe ou dune benne munie dun manchon

Figure 3-2Pompage du bton [Qubec 2005]

Un bton dont la composition est bien adapte aux contenus en fibres peut tre pomp mme si la consistance semble peu maniable. Il est recommand dutiliser des superplastifiants t/ou des rducteurs deau de moyenne porte au lieu dajouter directement de leau dans le bton. Les fibres se trouvent orientes dans le tuyau de la pompe et dans le manchon, paralllement la ou aux parois, et donc perpendiculairement la surface libre du bton par laquelle pntre le BF. Cette orientation prfrentielle est donc celle quauront les fibres la fin de la mise en uvre du BF, aucune vibration ntant alors susceptible de modifier lorientation des fibres.N.B: viter de pomper un mlange trop fluide qui pourrait alors crer de la sgrgation car la pression de la pompe peut provoquer une sparation des constituants et causer une agglomration de fibres et de granulats grossiers ayant comme rsultat de former des amas sans mortierBF coul laide dune benne sans manchon

Les fibres subissent peu dorientation prfrentielle, et lon observe donc une orientation relativement isotrope des fibres au sein de la structure la fin de la mise en uvre du BF, lexception toutefois du voisinage des parois du moule o une orientation prfrentielle des fibres est observe. Il sagit de leffet de paroi qui va tre voqu plus loin.3.1.2.2 Bton projetConcernant bton projet, quelle que soit la technique de projection, les fibres sont toujours, prfrentiellement, orientes paralllement aux parois de la lance de projection la sortie de celle-ci. Par contre, au contact de la paroi que le BF doit renforcer, les fibres sorientent, prfrentiellement, paralllement la surface de cette paroi. Limportance de cette orientation prfrentielle dpend du rapport longueur de la fibre/paisseur de BF projet. Ainsi, plus ce rapport est faible, plus lorientation prfrentielle est importante.Le bton projet avec fibres est particulirement utile pour les ouvrages o la ralisation de bton banch est impraticable ou plus coteuse. Il est surtout utilis pour la stabilisation de roches en pentes, de tunnels, dans les mines, pour les ouvrages minces et de rparation (panneaux de bton prfabriqu).Il existe deux mthodes pour appliquer le bton projet: par procd humide ou par procd sec (la projection par voie sche est le plus souvent utilise). Le choix de lun ou lautre se fait selon les applications raliser.Par exemple les btons projets fibrs de rparation,cette technique est la plus utilise et est plus performante, pour reconstituer le bton denrobage consiste utiliser du bton projet .En effet, lutilisation de BF projets est une solution intressante pour matriser la ssuration de retrait empch du bton projet par le vieux bton de la structure, de telle manire que les fissures restent suffisamment nes pour ne pas constituer un facteur de corrosion des armatures nouvelles, ou daggravation de la corrosion des armatures 3.1.2.3 BF mis en place laide dune pelle, dune pelle main ou dune fourcheOn sintresse ici aux BF mis en uvre en laboratoire pour confectionner des prouvettes de petites dimensions.Du fait de la manire dont le BF est prlev par loutil servant remplir le moule, de la forme de celui-ci, de la manire dont loutil introduit le BF dans le moule, de la petitesse de ce dernier qui exclut un coulement important du bton, les fibres sont orientes, prfrentiellement, perpendiculairement la surface du moule par o le BF est introduit.Cette orientation prfrentielle augmente avec le rapport longueur de fibre sur volume de BF contenu dans loutil.Elle constitue un lment essentiel de la reprsentativit du comportement mcanique dun bton renforc de laboratoire par rapport celui du mme bton renforc de la fibre utilise pour une application industrielle donne.Prcaution adoptes:Lincorporation des fibres dans le bton doit tre particulirement soigne, elle peut se faire :- au malaxage (en centrale bton) -au moment du coulage (dans la toupie sur le chantier) Introduction de leau de gchage au cours du malaxage, ce qui a pour but de mouiller le mlange et de faciliter la mise en place, ceci pendant deux minutes vitesse rapide.Du fait que les sacs sont dbitables, il est conseill de les conserver l'abri de la pluie.Les exigences des fibres lors de la mise en uvre du bton:Pour faciliter leur utilisation, les fibres doivent : tre faciles incorporer dans le bton et ne pas perturber le malaxage ; ne pas avoir dagglomration de fibres lors du malaxage ou du btonnage.3.1.2 Les phnomnes dorientationDeux types d'coulement vont orienter prfrentiellement les fibresLe Cisaillement simple Un tel coulement se rencontre par exemple dans les canaux d'alimentation des moules et/ou entre plaques parallles. Une fibre isole dans un fluide newtonien est anime d'un mouvement de rotation priodique, avec un temps de sjour privilgi dans la direction de l'coulement : la fibre ne tend jamais vers une position d'quilibre (Figure : 3.3). FortiusEcoulement longationiiel On le rencontre par exemple sur l'axe d'une gomtrie convergente ou divergente. L'observation d'une fibre dans ce type de gomtrie montre que la fibre s'oriente dans le divergent perpendiculairement la direction d'coulement et dans le convergent paralllement cette direction. La fibre tend vers une position d'quilibre stable perpendiculairement ou paralllement l'coulement (Figure : 3.4).[Alexandra MEGALLY 2005

Figure 3.3: Orientation d'une fibre dans un coulement de cisaillement simple : la fibre a un temps de sjour privilgi dans le sens de lcoulement Alexandra MEGALLY 2005

Figure 3.4: Orientation d'une fibre dans un coulement longationnel convergent : la fibre tend vers une position stableAlexandra MEGALLY 20053.1.2.1 Effets lis lcoulement du BF

Dans le cas o le BF peut scouler lintrieur du coffrage soit par gravit, soit sous leffet dune vibration, les bres ont tendance sorienter paralllement aux lignes de courant de lcoulement du uide visqueux que constitue le bton. Cette tendance augmente lorsque le rapport distance dcoulement/longueur de la bre augmente.Les effets de paroi, connus des praticiens, sont en fait une consquence du phnomne prcdent, cest--dire une consquence de lorientation des bres paralllement aux lignes de courant au sein du BF qui scoule. En effet, lorsquun BF scoule le long dune paroi, les lignes de courant sont parallles la surface de la paroi, et donc les bres sorientent galement paralllement cette surface.

3.2 Les problmes lis la mise en uvre des BF3.2.1 Effets de vote ou dcranCes effets de vote apparaissent lorsquun obstacle soppose au dplacement des bres. Dans ce cas-l, des bres peuvent saccumuler et former un paquet qui, en empchant le dplacement des autres bres, mais galement des gros granulats du BF, induisent de la sgrgation.On rencontre ce problme lorsquun BF est coul dans une structure comportant des armatures traditionnelles, et que les espacements entre les armatures sont plus petits ou trs peu suprieurs la longueur des bres.Il peut intervenir galement lorsquun BF est coul entre deux parois dun moule ou dun coffrage, parois distantes dune longueur voisine ou infrieure celle des bres.

3.2.2 Effets de chemineCe phnomne apparat lorsquun BF assez visqueux, comme le cas du BFM, et contenant un pourcentage de bres important est vibr laide dune aiguille vibrante.La pntration de laiguille dans le BF provoque un coulement local de celui-ci le long de laiguille, et une orientation des bres paralllement la surface de celle-ci (du fait des lignes de courant cres par la vibration, et le dplacement de laiguille). Dans le cas dun pourcentage lev de bres, leur enchevtrement va donc crer, autour de laiguille, une sorte denveloppe rigide (par effet de vote), qui constitue, lorsque laiguille est sortie du BF, un cran empchant la matrice visqueuse de combler de manire satisfaisante le trou, ou chemine, laiss(e) par laiguille. En effet, on observe alors, lemplacement initial de laiguille, de la laitance, ou lextrme, le trou non combl.Il est par consquent important dviter de vibrer laide dune aiguille vibrante un BF visqueux contenant un pourcentage lev de bres.3.2.3 Sgrgation des bresCe phnomne apparat lorsquon utilise un BFM trs uide pour lment structurel de hauteur importante, tel une colonne ou une poutre de grande hauteur. Il a la mme origine que celle relative la sgrgation des gros granulats dun bton, cest--dire la pesanteur.Il est dautant plus important que le poids unitaire de la bre augmente et que sa surface spcique diminue. En effet, plus la surface spcique de la bre augmente, plus les frottements exercs sur elle par la matrice sont importants et en ralentissent la chute .3.2.4 Appauvrissement en bresCe problme intervient principalement dans le cas des btons projets. En effet, lorsque la bre est projete laide dune lance de projection, elle acquiert une certaine nergie cintique en arrivant sur la paroi que lon dsire renforcer. Cette paroi tant habituellement peu dformable, les bres vont avoir tendance rebondir sur cette paroi. Ce rebond va tre, dans le cas de la technique de projection par voie sche, beaucoup plus important que dans celui de la technique de projection par voie mouille car, dans ce dernier cas, la bre tant enrobe dune matrice visqueuse, le choc de la bre sur la paroi est en grande partie amorti par des phnomnes visqueux lis la matrice. En ce qui concerne la voie sche, limportance du rebond dpend de paramtres tels que : le poids unitaire de la bre, son lasticit, la vitesse de projection, la distance de la lance de projection par rapport la paroi, langle que fait la bre en arrivant sur la paroi avec cette paroi, le rapport longueur de la bre/taille du plus gros granulat...Lappauvrissement en bres des BFM projets constitue donc un aspect trs important vis--vis de lutilisation de ces matriaux.N.B: Il existe deux techniques principales de projection: par voie sche et par voie humide. Dans les deux cas, on projette le bton contre la surface btonner l'aide d'un jet d'air sous pression. Dans le procd par voie sche, l'eau est ajoute en bout de lance alors que dans le procd par voie humide, elle est mlange en totalit lors de la fabrication du bton en centrale.3.3 Finition3.3.1EquipementPour raliser la finition du bton fibre, il est recommand dutiliser des truelles doubles daplanissement. Lutilisation de truelles simples ncessite plus dattention. Pour accomplir une ralisation de qualit, les autres quipements recommands sont : des rgles de dressage, un quipement laser et des poutres lisseuses. Lutilisation de rgles vibrantes oriente horizontalement les fibres la surface et permet de faire remonter plus de pte, ce qui entraine une diminution de lapparition des fibres en surface.Il a t prouv que la compaction amliore les proprits du bton. Si un vibrateur interne est utilis, il faut viter de le trainer, car cette mauvaise pratique dtruit lorientation tridimensionnelle des fibres.La prsence de fibres en surface peut tre cause par diffrents facteurs, dont : lutilisation de truelles avec des angles trop prononces; un mauvais rgalage de base avant la finition; un bton peu maniable; une finition prmature ou tardive; lutilisation dune truelle simple au lieu dune truelle double; une finition la main.Voici des recommandations concernant lquipement utilis : garder les truelles le plus plat possible la surface du bton (figure 3-1); utiliser un aplatissoir aprs le rgalage du bton.

Figure 3-1Finition du bton fibr [Qubec 2005]3.3.2Mthodologie: Il est recommand de sensibiliser lquipe de finissage limportance dune finition au moment propice. Un des finisseurs devra rcuprer les fibres apparentes et celles qui ressortent et remplir, au besoin, les dfauts de surface avec du mortier. Il est suggr deffectuer une dernire inspection avant de complter la finition afin deffectuer les derniers correctifs ncessaires.

3.4 Spcifications de mise en uvre

Les semelles filantes de fondation

Lorsque le niveau du bon sol le ncessite lentreprise ralisera en premire phase le coulage dun gros bton de rattrapage non fibr. La semelle doit tre assez profonde pour que son assise soit hors gel. Avant le coulage de la semelle en bton de fibres, lentreprise procde sil y a lieu la mise en uvre des armatures ncessaires aux points singuliers (grandes ouvertures, poteaux), est ensuite coul facilement la goulotte au tapis ou la pompe dans des fouilles assainies sans quipement particulier et selon les rgles de lart habituelles. Lorsque des reprises de btonnage sont prvues, on incorporera des armatures en attente pour assurer la couture entre les deux btons. Enfin lentreprise implantera dans le bton frais les armatures en attente pour lancrage des chanages verticaux, ainsi que toutes autres armatures ncessaires pour assurer la liaison des semelles aux ouvrages de superstructure. [Pierre Rossi]

Voiles extrieurs de btiment en bton banchCes voiles extrieurs de btiment sont, traditionnellement, en bton arm. Le taux darmatures utilis est gnralement peu important, par contre, leur mise en uvre nest pas toujours trs simple, car il est ncessaire de positionner correctement la cage darmature lintrieur du coffrage constitu de banches (do le terme bton banch).Ainsi si lon considre la main-duvre ncessaire pour la fabrication des cages darmature, leur mise en place, ainsi que leur gestion dans le cadre dun chantier (notamment leur stockage), il nous parat tout fait envisageable de remplacer toutes les armatures par des bres, condition que lpaisseur des parois nexcde pas 40 cm. [Pierre Rossi]Dallages:Le bton est nivel de prfrence avec un quipement mcanique asservi, suivant une technique de coulage continue et multidirectionnelle.Une bonne homognit du matriau est ncessaire pour lui garantir son efficacit. Le mode de vibration dpend essentiellement du type de bton utilis. Dans le cas dun bton fluidifi, lnergie de vibration ncessaire est limite, voire nulle du fait du caractre quasi auto nivelant du produit. Lemploi de plastifiants est toujours bnfique pour rduire le rapport eau/ciment. Seuls les points singuliers renforcs par des treillis souds mailles serres, les joints de construction et les dispositifs avec pattes dancrages (passages de portes ; quais) ncessitent une vibration laiguille pour garantir un bon ancrage de ces diffrents dispositifs de construction. Au fur et mesure de lavancement et juste aprs la phase de finition, polissage, du dallage, une cure du bton est indispensable afin de retarder et de limiter le retrait du bton ainsi quun schage trop rapide la surface. [Avis Technique 2008]

ConclusionLe bton de fibres est alors structur dune certaine manire. Si lon utilise une benne sans manchon, lorientation prfrentielle des fibres est moindre. Ainsi on constate que le choix de la technique de coulage utilise nest pas indiffrent la structuration du bton de fibres dans le coffrage. Mme si lon utilise au dpart une formulation identique, in fine selon la technique de coulage on nobtient pas le mme bton de fibres. Il est donc trs important de retenir que le bton de fibres est structur au travers de la technique de mise en uvre. Il faut aussi tenir compte de lcoulement dun bton de fibre lintrieur dun coffrage. En effet les fibres sorientent dune manire prfrentielle en fonction des directions dcoulement. Ainsi on peut choisir davoir un principe de mis en uvre avec peu dcoulement ou au contraire avec beaucoup dcoulement, ce qui va avoir une consquence sur la structuration ultrieure du bton de fibre.

Le comportement de bton de fibreIntroductionComme les roches naturelles, le bton possde une grande rsistance la compression mais prsente une faible rsistance la traction. Non renforc par les fibres, ce matriau demeure fragile et vulnrable, sous leffet defforts importants comme dans le cas des secousses sismiques. Sa rupture est brutale et se manifeste par des fissurations sans dformation pralable de la matrice. Pour viter ce phnomne de rupture ainsi que pour pallier sa faible rsistance en traction et contenir une macro fissuration stable dans les zones tendues, le bton doit tre renforc dans la plupart des cas par des fibres et des armatures.Lintrt de ce chapitre est dfinir une fiche technique ou carte didentificationdu matriau. Comme nous travaillons sur un matriau nouveau de par lintroduction de fibres issues du recyclage, la caractrisation mcanique est, nous semblait-il un passage oblig pour continuer ltude comparative. La prsence des fibres se traduit par une augmentation de la rsistance la traction du bton due la prsence de multi fissuration dans son comportement. Cela nous amne poursuivre en nous intressant au comportement statique des matriaux utiliss. Comportement physique de bton de fibre en phase dhydratationRsistances mcaniques

Lhydratation des grains de ciment en suspension dans leau conduit la formation dun matriau cohrent capable de reprendre des efforts. Ceci se produit une fois que lhydratation est suffisamment avance pour permettre la cration dun chemin de percolation, entrainant ainsi lapparition des caractristiques mcaniques. Les ractions dhydratation sont rapides aprs le gchage du bton puis elles ralentissent au cours du temps car la formation des hydrates autour des grains anhydres consomme une partie de leau et constitue une barrire physique empchant leau dentrer en contact avec les grains anhydres. Les caractristiques mcaniques voluent de la mme manire : une fois le seuil de percolation des phases solides atteint, les caractristiques se dveloppent rapidement pendant les premiers jours puis vont ralentir. Le dveloppement des proprits mcaniques des btons renforcs de fibres est identique celui dun bton ordinaire. De plus, la formation des hydrates cre un phnomne dadhrence entre les fibres et la matrice cimentaire. Ladhrence augmentera de plus en plus en fonction de lvolution de lhydratation, ce qui conduit lobtention de rsistances rsiduelles plus importantes au cours du temps dans le cas o le matriau serait sollicit et fissur. Ding a compar lvolution du comportement en compression dun bton de rfrence et dun bton renforc de fibres (longueur 30 mm, diamtre 0,5 mm, dosage 60 kg/m3) aux ges de 9h et 81h (figure 4-1) sur des prouvettes cubiques de 200 mm de ct.

Comportement dun bton renforc de fibres (SFRC 60) et dun bton de rfrence (plain concrte) aprs 9h et 81h dhydratation [Guillaume CAMPS 2008]

Au bout de 9h, le seuil de percolation a t atteint et le matriau prsente des rsistances mcaniques mme si elles sont trs faibles. Les fibres permettent datteindre une valeur au pic et des rsistances rsiduelles lgrement plus importantes que celles du bton de rfrence. La formation des hydrates a conduit lapparition dadhrence entre la matrice cimentaire et les fibres. Ces dernires ont donc t sollicites et conduisent une amlioration des caractristiques du bton. Au bout de 81h, les rsistances ont considrablement volu. Les fibres ninterviennent plus dans la phase de monte en charge, le comportement jusquau pic de fissuration est le mme pour les deux btons, elles permettent nanmoins dobtenir des rsistances rsiduelles plus importantes que celles du bton de rfrence. Cette tendance est identique pour lensemble des caractristiques mcaniques, que ce soit en compression, en traction ou traction par flexion, les caractristiques augmentent avec le dveloppement des hydrates dans le bton. On notera cependant que leffet du renfort par des fibres est amplifi par le gradient de dformation dans le cas dune traction par flexion. [Guillaume CAMPS 2008].RetraitLe bton est un matriau fragile. Aprs la prise, il est soumis des variations dimensionnelles issues des phnomnes de retrait principalement, engendrant lapparition de fissuration prcoce prjudiciable pour la durabilit de louvrage. Le retrait dune pte de ciment est la consquence de la contraction Le Chatelier avant et aprs la prise, cest dire de laugmentation des contraintes de traction (tensions capillaires) due une consommation deau dorigine chimique (hydratation) qui conduit au retrait endogne, ou physique (schage) induisant le retrait de dessiccation. La pte de ciment effectue son retrait autour dinclusions que sont les granulats. Le retrait dpend donc de la composition de la pte et des caractristiques lastiques des granulats. Le retrait plastique correspond la contraction du bton en phase plastique due au tassement du squelette granulaire et au schage qui se dveloppe lorsque la quantit deau vapore la surface est suprieure la quantit deau de ressuage. La phase plastique correspond la priode qui dbute ds la fabrication du bton jusquau dbut de la prise, c'est -dire la phase durant laquelle le matriau ne prsente pas de cohsion. Bien que ce retrait ait lieu dans un matriau encore mallable, il peut modifier la cintique et la morphologie de la fissuration de retrait. Ce phnomne dpend de la composition du bton et notamment du rapport E/C, de la nature et de la quantit dadditions. Le retrait de dessiccation (ou de schage) est la consquence de la prsence de gradients hydriques importants lie au dpart deau. Il dpend de lhumidit relative aux limites de llment de bton considr. Plus la quantit deau libre dans la pte est initialement grande, plus la perte en eau et donc le retrait est fort. [Guillaume CAMPS 2008].FluageSous contrainte constante, le comportement rhologique du bton change et conduit au dveloppement de dformations diffres de fluage. Ces dformations diminuent avec le temps. Le comportement du bton est qualifi de visco-lastique, couplage dun comportement lastique, o le fluage est nul, et dun comportement visqueux. Comme pour le retrait, le fluage peut tre de type endogne ou de dessiccation.Lorsque le matriau est dcharg, on note une diminution instantane des dformations due son comportement lastique et cette diminution peut se poursuivre au cours du temps.Nanmoins, ces phnomnes quon appelle la recouvrance ne permettent pas de revenir aux valeurs de dformations initiales et il reste constamment une dformation irrversible.Concernant le fluage endogne, il serait d au jeune ge au mouvement deau au sein des pores suite au chargement. Ce dplacement engendre ainsi une contraction du squelette solide. A long terme, les dformations de fluage endogne irrversibles sont dues, daprs Acker, au comportement visqueux des C-S-H soumis des contraintes de cisaillement ce qui est en accord avec les rsultats dautres chercheurs qui expliquent ces dformations par un glissement des feuillets de C-S-H.Le fluage de dessiccation caractrise le couplage entre les dformations de retrait et de fluage propre. Deux mcanismes expliquent ce fluage. Le premier est d au fait de charger une prouvette en condition de schage. Elle nest pas libre de se fissurer en surface entranant un retrait induit plus important .Le deuxime est que les variations de teneur en eau modifient la viscosit des C-S-H. [Guillaume CAMPS 2008]. COMPORTEMENT MECANIQUE DES BETONS DE FIBRES2.1- Comportement de bton de fibre la tractionLes fibres interviennent essentiellement dans la phase post-fissuration assumant un transfert des contraintes travers la discontinuit du champ des dplacements. Avant fissuration, les fibres nont aucune ou peu dinfluence sur le comportement mcanique, que ce soit la compression ou la traction. Une fois la fissure ouverte, les fibres par leur action directe restreignent la propagation de la fissure. La Figure I-7 montre le comportement global dune prouvette en bton fibr soumise la traction directe.

Contribution des fibres dans le comportement la traction [FRITH Youssef 2009]

On peut noter lapport des fibres dans le comportement post-fissuration par rapport un bton ordinaire : en premire approximation, il est valu en faisant la diffrence entre la rponse du bton fibr et celle du bton de rfrence. Abstraction faite des proprits intrinsques du matriau constitutif de la fibre et de sa gomtrie, lefficacit du renfort par des fibres est intimement lie leur espacement moyen dans la matrice. Le nombre de fibres par unit de surface de la fracture, N1, est donc un paramtre qui gouverne le comportement post fissuration. La littrature propose quelques outils pour accder N1, en particulier une des relations les plus usuelles :

O Vf est le dosage volumique en fibres, A f est la section de la fibre et est le facteur orientation. Quand des fibres sont disperses dans un volume infini de bton (Figure 4-3-a, configuration 3-D), on peut penser que la probabilit dune orientation privilgie est nulle. Lorsque ce bton se retrouve entre deux parois aussi proches comparativement la longueur de la fibre (Figure 4-3-b), ce confinement nous loigne des conditions prcdentes (configuration 3-D) pour nous rapprocher dune configuration deux dimensions (2-D). Avec 4 parois (Figure 4-3-c), les degrs de libert sont plus limits et lon sloigne de plus en plus des conditions sans orientation privilgie pour tendre un alignement unidirectionnel (configuration 1-D). [FRITH Youssef 2009]

Schmatisation de lorientation des fibres mtallique dans le bton [FRITH Youssef 2009]

Les effets de cette orientation prfrentielle des fibres sont gnralement pris en compte travers le facteur orientation qui correspond au rapport entre la longueur de la fibre projete suivant la direction du chargement et la longueur relle de cette mme fibre. Il sagit bien entendu dun rapport moyen dans ce sens o il faut balayer toutes les orientations possibles de la fibre. Daprs de nombreux auteurs ce facteur orientation est compris entre 0,41 et 0,82. L'orientation des fibres dans une structure (poutre, dalle ) est influence par plusieurs paramtres. L'analyse a montr quun effet d'orientation des fibres limit se manifeste dans les cas o les dimensions de llment sont infrieures 5 fois la longueur des fibres. [FRITH Youssef 2009]. 2.2- PROCESSUS DE COUTURE DES FISSURESLa composition de tout type de bton a une large influence sur les performances structurales. Ceci est particulirement vrai pour les btons renforcs de fibres mtalliques.Nonobstant, selon les auteurs, on observe des contradictions quant aux objectifs viss par le renfort par des fibres. Daprs quelques chercheurs le but principal du renfort par des fibres est daugmenter la rsistance la traction et la ductilit du bton et les fibres sont introduites non pas dans le but damliorer la rsistance la traction, mais essentiellement pour contrler la fissuration et changer le comportement du matriau fissur en pontant les fissures. Sous un effort de traction, les fissures se dveloppent dans la matrice et les fibres peuvent les coudre, et ainsi augmenter la rsistance louverture des fissures et retarder leur propagation. Pendant louverture des fissures, les fibres vont, suivant leur nature et leur capacit dadhrence avec la matrice, plus ou moins se dformer ou glisser. Dans une structure, lidal est que la capacit la traction des fibres soit utilise de faon optimale dans ce processus, cest dire jusqu' un niveau qui est proche de la rsistance la rupture de la fibre. Li et Leung ont dvelopp des compositions base de fibres synthtiques et ont conclu que les fibres doivent tre suffisamment longues et rsistantes pour tre adquatement ancres dans la matrice. [FRITH Youssef 2009].2.3- COMPORTEMENT DES BETONS FIBRES AU CISAILLEMENTLe comportement au cisaillement des btons renforcs de fibres a t tudi travers des essais de cisaillement direct par plusieurs auteurs. Dans ce paragraphe, nous prsentons les rsultats obtenus par eux. La Figure 4-3 prsente la procdure exprimentale suivie.

Essai de cisaillement direct [FRITH Youssef 2009]

Dans cette tude, les auteurs ont utilis deux types de fibres (mtallique et synthtique), diffrents dosages. Ils ont montr que les fibres amliorent le comportement au cisaillement du bton, tandis que le bton sans fibres a rvl une rupture fragile (voir Figure I-10). Ils ont aussi constat que les fibres mtalliques ont un meilleur comportement au cisaillement que les fibres synthtiques, li sans doute la rigidit des fibres synthtiques gnralement plus faible que celle des fibres mtalliques. Dautres tudes ont men aux mmes conclusions concernant la rupture fragile des compositions sans renfort de fibres. [FRITH Youssef 2009]2.4- Comportement de bton de fibre la compressionLe comportement en compression du bton renforc de fibres se rsume en trois phases qui sont les trois parties indissociables du diagramme effort-dformation :- La premire phase, avant microfissuration, est traduite par une partie linaire de la courbe, -Effort dformation : celle-ci est identique celle du bton tmoin pour toute valeur de leffort infrieure 50% de la charge de rupture. Cela nous permet de dire que le module de Young est insensible la prsence des fibres durant cette phase. - La seconde phase est reprsente par un diagramme courb, durant laquelle la courbe relative un BFM commence se dmarquer de celle du bton tmoin. Ceci est d lamorage des microfissures et par consquent la mise en service des fibres qui se mettent en tension.- Dans la dernire phase, qui va dans une direction descendante, les fibres reprennent la quasi- totalit de leffort tout en maintenant le bton fissur, en un seul bloc. - Daprs SERNA ROS(1984), la rsistance ultime et le module dlasticit dun BFM sont trs proches de ceux du bton tmoin. Nanmoins, les fibres nourrissent le bton, au-del du pic, dune nergie, produisant ainsi un comportement ductile et corrlativement une augmentation de la dformation la rupture voir figure 4-4. Courbe contrainte dformation en compression simple [Mme Makhlouf 2010]Avec : T, Bton de fibresF, Bton de fibres mtalliques crochets, diffrentes compositions de matrices sont testes.Dans cette optique, FENELLA.D.A et AL (1985) ont montr, de par lexprience, que plus le dosage en fibres est considrable, plus la dispersion de la partie descendante de la courbe effort-dformation est significative. La figure qui suit nous montre que le renforcement du bton par des fibres se retrouve sensiblement plus rsistant, est nettement plus ductile. Influence du dosage en fibres lors de lessai de compression A lvidence, ZHAN (1991), a montr que les fibres mtalliques dans le bton (comparativement un bton tmoin) augmentent sa rsistance de 20% .Dans la srie dessais quil a entrepris sur des prouvettes asservies avec un ge de 227 jours .il a constat que ce plus en rsistance est beaucoup plus faible (de lordre de 7%). Courbe contrainte dformation des essais de compression faits sur des prouvettes asservies.Dans le but d'affter tes rsultats, des essais de concussion ont t raliss au LCPC. En prlevant par sciage, des prouvettes de dimensions 20x20x50 cm5 d'un gros massif de bton de fibres DRAMIX. , un autre base de fibres FIBRAFLEX et comme l'accoutume un bton tmoin servant de rfrenceIl est admis que l'ajout de fibres n'amliore en rien la rsistance d'un bton la compression compar celui de rfrence .Pis, on observe une diminution du module de Young ainsi que la contrainte au pic. Toutefois la ductilit, qui dpend du t>pe et de la gomtrie de la fibre mais aussi du pourcentage en fibres, se trouve accrue voir figure-l 1.Prre ROSSI quant lui a choisi pour expliquer cette baisse en rsistance, d'emprunter un chemin plus simple, en se servant des formules de FERET. Selon lui. La chute de la rsistance et du module de Young des BFM s'explique que celui-ci contient une quantit plus considrable de sable et de pte de ciment que celle d'un bton ordinaire, mais aussi cause d'une porosit plus leve. En tout tat de cause, le fait de ne pas considrer la quantit de gravier en moins dans un BFM. Identifie par rapport un bton sans fibres pourra d'une manire ou dune autre fausser nos rsultats.Il est rappeler que dans cette tude, les chercheurs du LCPC ont accord une grande importance l'utilisation de la mthode Baron-Lesage en ciblant la substitution par les fibres, des armatures transversales

Diagrammes effort-dplacement en compression en fonction du type et du pourcentage en fibres. 2.5- Essais de traction par Flexion Le bton test au cours de cette tude est renforc de fibres de dramix et les fibres en copeaux de longueur 50 nuii et 30 mm. Les coips d'prouvettes sont de forme prismatique de dimensions 100x100x400 mm. Ils sont soumis l'essai 28 jours aprs le coulage. Ils reposent sur deux appuis distants de 300 mm (centrs) et sont soumis une charge verticale, applique au milieu de la trave centrale. La charge est applique progressivement vitesse de chargement contrle (machine d'essai Tribel OPM200). Voir figure 1.12, et ce jusqu' la rupture pour chaque type de bton.La courbe charge-flche est ensuite enregistre. L'allure des combes obtenues, tors de l'essai de traction par flexion des prouvettes. Est donne la figure 4.

Allure des courbes charge-flche

La courbe comporte une premire phase, lastique linaire jusqu' atteinte de F effort maximal correspondant l'apparition de la premire fissure. Cet effort maximal est fonction du pourcentage en fibres.La deuxime phase est caractrise par une branche descendante plus au moins ductile. A ce stade, les fibres sont sollicites en traction Elles interviennent en "causant" les fissures et en limitant leur ouverture. La longueur des fibres ainsi que le pourcentage deviennent des paramtres importants. En effet, l'effort ncessaire l'arrachement des fibres est fonction de la longueur adhrente et du systme d'ancrage (crochets pour les fibres Dramix). En ce qui concerne le pourcentage, plus celui-ci est important plus le nombre de fibres cousant la matrice est important.Enfin, dans la troisime phase, la courbe tend s'aplatir et ne s'annule qu'aprs une grande dformation. Il y a une rduction des efforts due l'existence des fibres au niveau de la fissure. Cet effort qui permet au matriau de rsister encore est appel effort rsiduel. La rupture survient ensuite soit par arrachement, soit par rupture des fibres.2.5.1. Influence du type de fibresLe comportement global des prouvettes de deux types de bton (bton arm de fibres Dramix et bton arm de fibres locales, en copeaux, de longueur de 30 et 50 mm, avec des pourcentages de 0.5 et 1%) est sensiblement le mme pour les deux types d'prouvettes. L'ajout des fibres au bton apporte une certaine ductilit. Pour une longueur de fibres gale 30 min et un pourcentage en fibres de 1 %. Le rsultat est meilleur avec les fibres en copeaux.Cependant en ce qui concerne l'nergie de rupture, elle est plus importante dans le cas des prouvettes armes de fibres Dramix (pour //=50inm). Ceci peut s'expliquer par le thit que ces fibres prsentent un systme d'ancrage, elles sont munies de crochets aux extrmits.L'adhrence fibres-matrice (bton) est ainsi meilleure. 2.5.2. Influence de la longueur des fibresAvec le bton de libres en copeaux, pour des pourcentages 0.3: 0.5 ; 1:1.5 :2 et 2.5%. Et des longueurs de 30 et 50 mm, on peut conclure que pour les faibles pourcentages, la longueur n'affecte que trs peu le comportement des prouvettes en traction Par courre, plus le pourcentage augmente, plus l'effet de la longueur des fibres est important. A pourcentage gal, les fibres les plus longues sont plus efficaces pour coudre les fissures. L'effort2.5.3. Influence du pourcentage en fibresLa figure 1-13 montre F influence du pourcentage en fibres sur le comportement des prouvettes soumises la traction par flexion Pour chaque longueur de fibre, le phnomne est clairement nus en vidence tout en comparant les diffrentes courbes au bton tmoin (sans fibres). Il apparat que les fibres apportent une ductilit aux matriaux, la rupture devient ductile au lieu de fragile. L'effort maximal la premire fissuration ainsi que l'nergie de rupture augmentent en fonction du pourcentage en fibre.

If =50 mmInfluence de la longueur des fibres sur la rsistance la traction par flexion2.6- Mcanisme de rupture dune fibre dans la matrice La rsistance la fissuration et la rsistance ultime du composite dpendent du transfert des efforts matrice- fibre. Lorsque la fibre est soumise un effort darrachement, le transfert des charges linterface seffectue par les contraintes dadhrence. La distribution de ces contraintes le long des parties ancres des fibres associes aux modles de comportements. Ces essais peuvent nous ramener dterminer des relations entre divers paramtres gomtriques et mcaniques utilisables et permettre de dfinir et dterminer les coefficients defficacit des fibres.

Gomtrie dune fibre dcoll de matrice sur une longueur y Distribution des contraintes dadhrence aprs dcollement

Le modle mathmatique associ au mcanisme du dcollement des fibres suppose un comportement lastique de la matrice et des fibres, lorsque le composite est soumis un effort de traction. Les contraintes latrales de la matrice et des fibres sont ngliges, c'est--dire que le transfert des contraintes de la matrice vers les fibres se traduit uniquement par des contraintes de cisaillement linterface fibre- matrice. Les figures I.5 et I.6 schmatisent le principe de ce concept. Le mcanisme du dcollement de la rupture de la fibre est le suivant : Rupture de la fibre (l lc): la longueur critique lc dfinit une longueur pour laquelle la fibre atteint sa contrainte de rupture fu pourvu que la contrainte de cisaillement maximale max reste infrieure une valeur u de cisaillement ultime linterface fibre- matrice. Dans ces conditions, il ny aura pas de dcollement, mais rupture de la fibre. Dcollement partiel (l < lc ): ici, il y a dcollement si la force exerce sur la fibre est telle que max (x=0.5) gale la contrainte u contrainte de cisaillement ultime linterface. Le dcollement se poursuit tant que max(dont la valeur dcrot au fur et mesure que lancrage diminue) nest pas infrieur u. Dcollement catastrophique: il existe une longueur dancrage particulire, lmin /2 pour laquelle le dcollement se poursuit sans accroissement de Pf. Cette longueur, qui dpend du rapport u /i, est donne par des relations rapportes dans les travaux de LAWRENCE. Dautres thories bases sur des modles mathmatiques purs ou bien sur des simulations ont t rapportes. Mais en gnral, ces modles et ces thories ont permis de bien comprendre le comportement de la fibre ancre dans une matrice durcie.

Rsistance au cisaillement en fonction du dosage en fibres Comportement sous sollicitations sismiques Les sismes font partie des risques naturels les plus meurtriers et gnrent de coteux dgts. Le risque sismique est prsent partout, mme si toutes les rgions du monde ne sont pas exposes au mme degr dintensit ou de frquence des sismes. Ce risque naturel est de mieux en mieux connu et apprhend mais le fait est que chaque anne, des dizaines de milliers de sismes ont lieu, de plus ou moins grande intensit, et peuvent savrer dsastreux sils surviennent dans des rgions densment peuples. En effet, les victimes des sismes subissent soit directement leffondrement des btiments, ouvrages dart et autres constructions ainsi que les vnements immdiatement associs ces effondrements (inondations, incendies, mouvements de paniques, etc.), soit les consquences de telles destructions (perte de lhabitat, isolement des populations, famine, risques sanitaires, incidents cologiques lis lactivit industrielle et/ou nergtique, etc.). Les ondes sismiques se propagent dans le sol et mettent ainsi en mouvement les fondations des constructions : les lments de la structure se voient imposer des dformations importantes, pouvant amener ces lments la ruine. Il est ncessaire, pour limiter les effets des sismes, dagir en premier lieu sur le bti. Les dsordres induits par les sismes concernent en premier lieu le sol avec les phnomnes de liqufaction (perte de portance du sol menant un basculement des constructions en appui sur ce support), de glissement de terrain ou encore lapparition de failles. Cependant tous ces phnomnes sont difficilement prvisibles et complexes prvenir ; cest pourquoi le renforcement parasismique concerne gnralement les structures elles-mmes. Les dsordres le plus souvent observs sur les structures peuvent tre assez varis, et diffrent selon leur type. Sur les ponts ([SETRA, 2011]), les dsordres gnrs par un sisme peuvent tre les suivants : - chappement du tablier de ses appuis (qui savre plus dommageable si le sisme sollicite louvrage dans sa direction longitudinale, ou si louvrage prsente un biais important- voir Figure 1-1) - rupture fragile des piles lorsque des butes latrales rigidifient leur connexion au tablier - rupture fragile des piles en cas dinsuffisance des armatures transversales (le bton ntant pas suffisamment confin, il ne peut pas rsister aux sollicitations sismiques crant des rotules plastiques) - rupture fragile en cas de flambement des armatures longitudinales - endommagement des cules (Figure 1-2), des murs de soutnement ou encore des fondations, etc. [Xun Huy NGUYEN 2006]

Figure: Rupture par affaissement et rotati la cule (Rio Banano bridge, Costa Rica, 1990),

Figure: Echappement du tablier (Kobe, 1995) [Xun Huy NGUYEN 2006] Conclusion:Dans ce chapitre, nous nous sommes tudis la description du matriau bton de fibres et ses diffrentes rponses aux comportements mcaniques et diffrs et leurs mcanismes. Cet tude a mis en vidence une lgre augmentation de la rsistance la compression et aussi la flexion .Et il a mis en vidence que le bton tait un matriau fragile et que la dgradation de celui-ci tait lie des processus de fissuration. En effet, lintroduction des fibres dans une matrice bton amne une certaine ductilit au comportement mcanique du matriau, cet ajout retarde la microfissuration et permet de retenir les "morceaux" en cas de rupture accidentelle. Ceci nous permettra de procder une tude comparative entre un bton sans fibres, un bton renforc de fibres commercialises et un bton renforc de fibres qui consistera de relier les proprits mcaniques du matriau son comportement sous sollicitations monotones et diffres.