Propriétés mécaniques et durée de vie de bétons réfractaires

6000
5000
4000
Charge max (N)
3000
2000
1000
0
1 10 100 1000 10000 100000 1000000
Tf (s)
Figure 100 Contrainte maximale appliquée en fonction de la durée de vie Tf des éprouvettes en fatigue
cyclique
2) Sollicitations statiques
Nous avons vu qu’il était difficile de séparer les effets de la contrainte maximale et de
l’amplitude des cycles sur la durée de vie. Pour déterminer si l’amplitude des cycles a un effet
sur la durée de vie nous avons soumis le matériau A à différentes charges constantes en
traction. Ainsi seul l’effet de la charge maximale influera sur la durée de vie. Le principal
problème des essais sous sollicitations statiques est leur forte dispersion, même dans le cas de
matériaux homogènes. Avec des matériaux fortement hétérogènes comme les bétons
réfractaires, cet effet est encore plus accentué, rendant plus difficile l’interprétation des
résultats. Typiquement, pour un essai à 4500 N, les durées de vie se sont étalées de 400 s à
plusieurs semaines. Un certain nombre d’essais de plus longue durée n’ont pu arriver à terme
pour diverses raisons dont un problème de stabilité de la machine d’essai sur le long terme.
La Figure 101 représente la durée de vie des éprouvettes en fonction de la charge
appliquée. Les points avec une flèche représentent les essais dont la fin a été provoquée par un
événement extérieur et qui sinon auraient continué.
Comme on pouvait s’y attendre, la durée de vie augmente quand la charge appliquée
baisse. L’effet du chargement statique n’est pas négligeable sur la durée de vie du matériau.
La Figure 102 représente les durées de vie pour les essais statiques et cycliques. La durée de
vie dans le cas des essais statiques est proche de celle des essais cycliques. Toutefois, dans le
cas des essais statiques, 3 éprouvettes ne sont pas allés jusqu’à rupture. Leurs durées de vie
auraient donc dû être beaucoup plus longues que dans le cas des essais cycliques. Les courbes
en pointillés bleu et rouge représentent une approximation de l’ajustement des durées de vie
en fonction de la charge appliquée. La courbe en pointillés noirs représente schématiquement
l’approximation que l’on devrait avoir si l’on n’avait pas d’effet des cycles sur la durée de
vie. En effet, si seule la contrainte appliquée avait un effet sur la durée de vie (comme dans le
cas des verres), on devrait avoir une durée de vie plus longue pour les essais cycliques car on
a globalement une contrainte appliquée plus faible pour une même contrainte maximale. La
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