Les essais de Convenances

Les essais de Convenances
Club Régional
Ouvrages d’Art
14 juin 2005 à Vitré
Epreuves préalables à l’exécution
z
Dossier d’études de béton complet pour confirmer les
caractéristiques retenues sur le matériau
–
–
z
Résistance de la matrice cimentaire
Résistance post fissuration
Essais de convenance pour qualifier la mise œuvre
–
–
–
Qualification du béton mis en œuvre en usine
Validation de la méthode coulage (facteur K)
Caractérisation du comportement des éléments minces
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14 juin 2005 - Vitré
Présentation sommaire de
l’ouvrage
Caractéristiques générales
z
Portée : 19m
Biais : 60 grades
z
Largeur de l’ouvrage : 12,6m entre garde corps
z
–
chaussée de 7,6m
trottoir de 1,25m
–
piste cyclable de 2,5m
–
z
Chaussée :
–
–
–
z
couche de GB3 d’épaisseur minimale de 9cm
couche de Béton Auto Compactée de 15cm
revêtement BBTM de 2,5cm
Appuis : culées fondées sur pieux
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Coupe transversale
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Caractérisation du Ductal
Comportement en
traction du matériau
Contrainte de première fissuration
Essais de caractérisation de la contrainte critique :
détermination de Ftj
z
z
Par des essais de flexion 4 points (6
éprouvettes 7x7x28 dans le cas St Pierre La
Cour)
Possibilité de caractériser la matrice cimentaire
par traction directe
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Contrainte de première fissuration
45
40
contrainte équivalente (MPa)
35
30
25
20
861-1
861-2
15
861-3
862-1
10
862-2
862-3
5
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
flèche (mm)
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Résistance post-fissuration
Recalcul de l’ouverture de fissure initialisée à partir de la
perte de linéarité identifiée précédemment.
z
z
Essais de flexion 3 points sur éprouvettes 7x7x28
entaillées
Analyse inverse de ces courbes : comportement
moyen post fissuration des échantillons
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Résistance post-fissuration
1,6E+06
1,4E+06
1,2E+06
moment (N.mm)
1,0E+06
8,0E+05
6,0E+05
4,0E+05
864-2
863-2
864-1
864-3
σ !"
σ# !"
863-3
2,0E+05
0,0E+00
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
ouverture de fissure (mm)
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Loi de comportement en traction
La loi de comportement caractéristique en traction
linéarisée par segment obtenue par les essais
12
traction (MPa)
10
8
6
4
2
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
Cette loi de
comportement intrinsèque
du matériau sera corrigée
par un facteur
d’homothétie K issus des
essais de convenances
ouverture de fissure (mm)
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Essais de mise œuvre
Poutre témoin
Eléments minces
Essais sur élément de poutre
Fabrication d’un élément témoin de 3m en novembre chez CPC.
Torons remplacés par
des barres d’acier :
Essai non représentatif
Pour la précontrainte
Représentatif des conditions de bétonnage, il permet
d’apprécier le facteur d’orientation K.
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Caractérisation du facteur K
Position des prélèvements sur l’élément témoin.
75 cm
Essais sur éprouvettes prélevées conduisent aux résultats
suivants :
K = 1,34 pour le cisaillement
K = 1,81 pour les justifications locale de diffusion de précontrainte
K = 2,15 pour la flexion longitudinale (effets de bord au bétonnage)
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Essais sur éléments minces
z
Au stade des essais de
convenance, l’ épaisseur
optimisée des pré dalles est de
25mm.
–
–
Essais avec des épaisseurs de 25
et 30mm menés de front pour ne
pas ralentir l’avancement du projet
Essais selon les recommandations
AFGC et essais de charge réelle
en usine.
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Essais de charges réelles sur une
prédalle
ELS rare :
1108 Kg (f=7mm)
Déchargement (f=0)
ELU :
1608Kg (f=18mm)
BB capacité 1000kg rempli de
sable à hauteur de 500kg
BB capacité 1000kg rempli de
sable à hauteur de 500kg
ELU
BB capacité 1000kg rempli de
sable à hauteur de 500kg
ELS
BB capacité 1000kg rempli de sable
à hauteur de 608 kg
Charge à rupture
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Essais sur éprouvettes
z
Essais de flexion 4 points en laboratoire
–
–
z
Pour 25mm : σmoy=28,84Mpa
Pour 30mm : σmoy=29,34Mpa
Essais avec éprouvettes usine
–
–
Pour 25mm : σmoy=20,68Mpa
Pour 30mm : σmoy=22,79Mpa
Valeur minimale ELU (charge CTP
plancher) pour 25mm σéqui=12MPa
Epaisseur de 25mm retenue
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Incidences des essais de
convenances
Lois de comportement
matériaux
Modifications directement
apportées au projet
Lois de dimensionnement retenues
z
Lois de comportement revues a partir de la loi
du dossier d’étude et des coefficients K
z
Exemple ci-après
– Loi ELU pour la flexion longitudinale
– K = 2,15 suivant essais de convenance
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Lois de dimensionnement retenues
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Modifications suite aux essais
z
z
z
z
Préconisation de la méthode de bétonnage (extrémité)
Gainage de la précontrainte au about sur une longueur
de 2x1m en deux zones d’ancrage de la précontrainte
Résistance minimale à la compression de 80MPa
avant décoffrage
Précontrainte (+2 torons) enrobage de 7cm vers le bas
de la précontrainte portée à 4cm dans le talon
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