Propriétés mécaniques et durée de vie de bétons réfractaires

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correspond à un matériau sain et la partie supérieure gauche à un matériau fortement endommagé (Figure 30). Cette technique d’analyse a permis à Shinomiya et al. [82] de suivre en temps réel l’endommagement d’une structure soumise à une sollicitation cyclique. Shinomiya a utilisé cette carte pour le cyclage en flexion 4 points et en cisaillement d’une poutre de maçonnerie. La figure suivante reprend la carte après l’essai (Figure 30, S pour essai de cisaillement et B pour flexion à différents pourcentages de la charge précédemment atteinte). Figure 30 : Carte d'endommagement sous sollicitations cycliques d’une poutre en béton 4) Utilisation du code de calcul SIGMA Certains auteurs s’intéressent à une utilisation plus avancée de l’EA qui permet de déterminer la nature de la microfissure ayant engendré le signal acoustique. Cette technique nécessite un grand nombre de capteurs (en général 6). La détermination du type d’endommagement par le biais de l’EA se fait par l’analyse des formes d’ondes, délivrées par les 6 capteurs, par un algorithme appelé SIGMA (Simplified Green’s functions for Moment tensor Analysis) développé à l’origine par Ohtsu [83,84] et utilisé avec succès par différent auteurs [70,85,86,87,88]. Landis [70] l’a utilisé pour déterminer le volume des microfissures ainsi que l’angle d’ouverture de celles-ci. L’angle d’ouverture correspond à l’angle entre la normale au plan de la fissure et la direction d’ouverture de cette fissure. Ainsi un angle de 0° correspond à une contrainte en traction et un angle de 90° à une contrainte en cisaillement. La Figure 31 décrit l’évolution de l’angle d’ouverture des fissures avec la charge et la Figure 32 le volume des microfissures avec la charge. De nombreux auteurs admettent généralement que les premières microfissures apparaissent à l’interface matrice-agrégats. Quand la charge approche de son maximum, la microfissuration se produit aussi dans la matrice. En considérant que la fissuration de la matrice met en jeu de plus grandes énergies que la fissuration à l’interface matrice/granulats, la Figure 32 montre que l’on a surtout une fissuration de la matrice aux alentours du pic de charge. Dans ce cas, la Figure 31 met en évidence que les contraintes mises en jeu lors de la fissuration de la matrice sont préférentiellement des contraintes de traction ou des contraintes mixtes, alors que la fissuration à l’interface matrice/granulats se fait préférentiellement en cisaillement. - 44 -
Figure 31 : Charge et angle d’ouverture des microfissures d’une éprouvette de béton à base de ciment Portland en flexion 3 points d’après Landis [70]. Figure 32 : Charge et volume des microfissures d’une éprouvette de béton à base de ciment Portland en flexion 3 points d’après Landis [70]. La Figure 33 représente un exemple de localisation effectuée par Shiotani et al. [89] sur des pilotis de béton renforcés (L=4m, φ=400mm) avec détermination du type de déformation et orientation des microfissures. Les essais sont effectués en flexion 4 points et en utilisant 6 détecteurs, ce qui permet de connaître le mode d’ouverture des microfissures : soit cisaillement soit traction. Dans ce cas, les essais sont réalisés sur de très grosses éprouvettes ce qui permet d’augmenter la précision de la mesure - 45 -
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