Propriétés mécaniques et durée de vie de bétons réfractaires

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I. Cycles incrémentaux : effet Kaiser Ce chapitre présente le comportement des bétons soumis à différents types de cyclages. Ces sollicitations mécaniques ont pour but de simuler les cyclages thermiques que subissent les réfractaires dans les centrales LFC ; les cyclages thermiques entraînant par le biais de la dilatation un cyclage mécanique. A. Béton A Une courbe typique de cyclage incrémental en traction est présentée Figure 84 pour le matériau A. La caractéristique contrainte/déformation des éprouvettes du matériau A cyclées montre que les cycles sont relativement fermés avec une faible déformation résiduelle. On remarque aussi que la pente au début de chaque cycle reste presque constante. 7 6 Contrainte (MPa) 5 4 3 2 1 0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 Déformation (x0.1%) Figure 84: Cycles de traction sur le béton A La Figure 85 représente l’EA en fonction de la contrainte pour chaque cycle. L’EA est représentée par le nombre de coups de chaque salve. La courbe de contrainte n’est dessinée que quand il y a émission acoustique, ce qui permet de bien se rendre compte du moment où l’EA reprend pour chaque cycle. On constate que pour les quatre premiers cycles, il y a reprise de l’EA à partir de la charge atteinte par le cycle précédent; c’est l’effet Kaiser. Puis, pour les deux derniers cycles, il y a reprise de l’EA plus tôt; c’est l’effet Felicity avec un rapport Felicity de 0.92 puis de 0.78 (Tableau 6). La détermination de ces rapports est légèrement subjective et dépend de l’expérimentateur. Certains détecteront une reprise plus ou moins tôt suivant que l’on prend en compte les salves isolées ou pas. Ici les salves d’EA isolées ne sont pas prises en compte dans la remontée en charge. On considère qu’il y a reprise de l’EA seulement quand celle ci est soutenue. La diminution du rapport Felicity est le signe du fort endommagement du matériau et de sa rupture proche. La Figure 86 représente la - 94 -
courbe cumulée du nombre de salves en fonction de la contrainte. On voit clairement apparaître l’effet Felicity pour les deux derniers cycles. 8 1200 Contrainte (MPa) 7 6 5 4 3 2 1 3 4 5 1000 800 600 400 200 Nombre de coups 0 0 500 1000 1500 2000 Temps (s) 0 Figure 85: EA en fonction des cycles de traction sur béton A Tableau 6 : Rapport Felicity pour chaque cycle lors d'un essai cyclique en traction sur le béton A N° de Cycle Rapport Felicity 1 1 2 1 3 1 4 0.92 5 0.78 Tableau 7: Valeur de Calm Ratio et de Load Ratio pour un essai de traction cyclique sur le matériau A N° de Cycle Load Ratio Calm Ratio 1 1 0 2 1 0.07 3 0.92 0.73 4 0.78 0.47 - 95 -
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