Apports combinés de l'expérimentation et de la modélisation à ... - TEL

tel-00520676, version 1 - 24 Sep 2010
Chapitre 111 : Moyens et Méthodes d'Essais
Les deux faces de chaque tranche (une seule pour les tranches haute et
basse) sont traitées suivant la méthode d'essai n°36 des LPC. Cette méthode
consiste à pulvériser sur le béton une solution contenant 10 mg d'acétate d'uranyle
dissous dans un mélange de 5 m! d'acide acétique à 30% et de 95 m! d'eau distillée
puis à éclairer les faces traitées avec un rayonnement U.V. de longueur d'onde
254 nm.
Une diapositive de chacune des tranches est ensuite prise dans des
conditions d'éclairement toujours identiques, et avec un réglage déterminé de
l'appareil photographique. Après numérisation de la diapositive, à l'aide d'un
scanner, un carré de 9 cm de côté est traité par analyse d'image à l'aide du logiciel
OPTILÂB, sur Macintosh. Il est soumis à un seuillage automatique. Le logiciel
quantifie ainsi automatiquement le pourcentage de surface recouverte par des
produits fluorescents.
III. Observations par microscopie électronique à balayage 18
Les échantillons sont prélevés par carottage, de manière à contrôler la
reproductibilité des emplacements de prélèvement. Neuf "mini-carottes" de 20 mm de
diamètre et 5 cm de longueur sont extraites de chaque éprouvette, réparties suivant
trois génératrices et à trois hauteurs prédéterminées. Le carottage s'effectue sous
eau. Pour éviter la carbonatation, les emplacements laissés par le carottier sont
ensuite séchés à l'air comprimé, puis Sa carotte est rompue par flexion. Les tranches
de mini-carottes, utilisées pour l'observation, sont obtenues par cisaillement à l'aide
d'un petit appareillage, dont le principe est identique à celui utilisé pour trancher les
éprouvettes avant essai à l'acétate d'uranyle. Cette opération se faisant à sec, les
surfaces de rupture (cassures fraîches) sont exemptes de carbonatation.
Un évaporaîeur de carbone EMSCOPE TB500 permet de déposer une fine
couche conductrice sur les échantillons, qui sont ensuite observés à l'aide d'un
microscope Philips XL30. Les analyses qualitatives élémentaires des produits sont
effectuées avec une sonde à dispersion d'énergie EDAX DX4, intégrée au
microscope.
IV. Essais mécaniques 19
Les essais sont effectués sur une presse uniaxiale MFL à commande
numérique, de capacité 5000 kN. Nous utilisons un asservissement en force.
1. Mesure du module d'Young
Les mesures de module ont été réalisées au moyen d'un extensomètre J2P,
classiquement utilisé au LCPC. Son principe consiste à disposer deux couronnes
fixées chacune par trois vis pointeaux à 120° sur le cylindre de béton. Ces deux
couronnes sont espacées de 10 cm et trois capteurs permettent de déterminer leur
déplacement relatif. L'originalité de cet appareillage réside dans le mode de fixation
des couronnes, qui permet de conserver un effort de contact pointeau-éprouvette
constant lors du chargement, et évite l'apparition de jeu lors de cycles chargementdéchargement
[Boulay & Colson. 1981].
18 N. Louarn (Section Durabilité des Ouvrages d'Art, LCPC)
19 Réalisés par A. Laplaud (Laboratoire Régional de l'Ouest Parisien) et D. Béconne (Section Durabilité
des Ouvrages d'Art, LCPC)