Fissuration des mortiers - CSTB

Influence des adjuvants organiques et minéraux sur la fissuration au jeune âge
3.4 Interprétation des phénomènes
Afin de mieux comprendre le comportement à la fissuration des différents mortiers et d’analyser
le rôle des différents adjuvants dans l’amélioration de leurs propriétés, nous avons choisi
de caractériser les matériaux selon trois grandes familles de caractéristiques :
– Tout d’abord, le comportement hydrique regroupant les essais de perte en masse et de
retrait libre
– Ensuite, le comportement mécanique comprenant les essais de compression, flexion et
module d’Young dynamique
– Enfin, la distribution poreuse par injection de mercure
En effet, il n’est pas aisé d’analyser les résultats obtenus avec l’essai de fissuration sans tenir
compte des modifications induites par les adjuvants sur les propriétés citées. En conséquence,
nous considérons que l’adjuvant est potentiellement capable d’agir sur trois leviers afin d’améliorer
le comportement à la fissuration du matériau. Le premier levier modifie la comportement physique
du mortier, c’est-à-dire principalement le retrait de dessiccation dans notre cas. Le second,
influe sur les résistances mécaniques du mortier (la résistance à la traction notamment) et la rigidité
globale du matériau. Le dernier augmente les déformations viscoélastiques du mortier
permettant un relâchement des contraintes induites par le retrait gêné. Dans l’essai à l’anneau,
c’est le fluage en traction qui permet une diminution des contraintes.
Afin d’expliquer les résultats observés, situons nous plutôt à une échelle locale du mortier.
Nous nous basons tout d’abord sur la théorie des dépressions capillaires pour expliquer les
forces responsables du retrait de dessiccation des matériaux cimentaires. Celle-ci, en prenant
en compte la couche d’eau adsorbée à la surface des hydrates, est capable de rendre compte
des déformations mesurées dans la plage d’humidité relative investie (100 % à 50 %) lors de
nos essais (cf. chapitre 1 paragraphe 5.2). Ensuite, nous considérons que ces déformations sont
équilibrées par le squelette solide comprenant les granulats et la pâte de ciment. Ceux-ci peuvent
être représentés par un schéma rhéologique simple. Dans cette représentation, les granulats et le
ciment anhydre, qui correspondent aux éléments connus pour ne pas causer de déformations de
fluage, sont modélisés par un ressort. Cette partie du modèle n’est pas influencée par l’incorporation
d’adjuvants. La seconde partie du squelette rigide comprend les hydrates de manière globale
qui subissent à la fois des déformations élastiques et viscoélastiques. C’est sur cet élément
du modèle que les leviers de formulation vont exercer leur influence. La figure 3.17 illustre cette
approche.
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