Propriétés mécaniques et durée de vie de bétons réfractaires

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Utilisation du Scléromètre sur des éprouvettes de béton avec casing métallique. Le scléromètre est régulièrement utilisées dans le génie civil pour vérifier l’homogénéité d’un coulage en béton et mesurer sa résistance en compression. Dans cette annexe nous présenterons une vérification de la capacité du scléromètre à mesurer une résistance en compression sur différents réfractaires. Puis nous présenterons des essais effectués aux renardières sur des éprouvettes de grandes dimensions (1245x405x100mm) ayant préalablement été sollicitées en flexion 4 points. Ces éprouvettes étant déjà endommagées, le but de ces essais était de déterminer si le Scléromètre pouvait détecter cet endommagement de façon fiable. I. Mesures de résistance en compression Des essais ont été effectués sur des briques saines de différents réfractaires présentant une large gamme de contraintes à la rupture. La taille des éprouvettes était de 200*12*7mm et les mesures ont été effectuées sur le sol avec un chiffon entre le sol et l’éprouvette. Les valeurs des indices scléromètriques (IS) sont la moyenne de 6 mesures sur chaque éprouvette. Les valeurs théoriques de résistance en compression sont celles données par les différents fabricants. Le tableau suivant récapitule les résultats : Contrainte en compression théorique IS MSiC4 35 20 MA3 120-140 46 MCh4 120-150 N/A BaMu2 50 42 MSiC1 90-120 22 MS3 20 31 Les valeurs du MCh4 ne sont pas reportées car dans ce cas l’éprouvette n’étant pas de la même taille que pour les autres mesures, les résultats ne sont donc pas comparables. Le MsiC1 présente une valeur très faible malgré une résistance théorique élevée mais ceci semble dû à un problème de mise en œuvre du matériau. La Figure 132 nous montre que la corrélation entre l’IS et la résistance à la compression n’est pas très bonne si on prend différents matériaux. Pour un même matériau, l’appareil doit pouvoir être étalonné pour vérifier la résistance de différentes nuances ou surveiller l’homogénéité d’une structure mais peut difficilement servir a mesurer la résistance en compression d’un matériau inconnu. - 150 -
50 45 40 35 30 IS 25 20 15 10 5 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Contrainte en compession (MPa) Figure 132: IS en fonction de la résistance théorique en compression pour différent matériaux II. Mesure de l’endommagement A. Description des éprouvettes Les éprouvettes, au nombre de 3 (référencées 1194-1,2 et 3) sont en béton réfractaire (MSiC2) coulé sur un casing métallique avec ancres. Leurs dimensions sont 1245*100*405mm. Elles ont été soumises à un essai de flexion 4 pts, les éprouvettes 1 et 3 avec un entre-axe supérieur de 400mm et un entre-axe inférieur de 1100mm et l’éprouvette 2 avec un entre-axe supérieur de 600mm. Apres essai de flexion 4pts, il est apparu que l’entre-axe de l’éprouvette 2 était trop important, conduisant a un endommagement important aux niveaux des points d’appuis supérieur dû à des contraintes de cisaillement parasites trop importantes. Les essais des éprouvettes 1 et 3 se sont déroulés normalement et elles ne présentent pas d’endommagement extérieur visible sauf pour l’éprouvette 3 dont l’essai a été interrompu par la rupture du casing métallique qui est cassé en son milieu. B. Procédure d’essai Onze zones de mesures au scléromètre ont été définies sur les éprouvettes 1 et 3 dans le sens de la longueur (X) (Figure 133). 5 mesures ont été effectuées par zones dans le sens de la largeur (Y). Du fait de son plus fort endommagement, treize zones de mesures ont été définies sur l’éprouvette 2 dans le sens de la longueur (X). La Figure 133 reprend le schéma des éprouvettes et la localisation des différents points de mesure. - 151 -
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