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RÉSUMÉ
La fissuration du béton armé est un phénomène normal compte tenu du principe de fonctionnement de ce matériau. Mais, que ce soit pour des raisons esthétiques ou de durabilité, il convient de maîtriser les ouvertures de ces fissures. Cet article présente la relation fissuration/durabilité et discute la notion d’ouverture de fissure. Différentes théories sur le comportement mécanique du béton armé sont présentées, puis confrontées aux approches réglementaires. Ces théories montrent que la limitation de la contrainte dans les aciers et l’utilisation des armatures de diamètres les moins gros permettent de limiter les ouvertures de fissure.
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Cracking of reinforced concrete is a normal phenomenon given the fundamental characteristics of this material. However, whether for esthetic or durability reasons, it is judicious to limit the crack openings. This article describes the relations between cracking and durability, and discusses the concept of crack opening. Different theories of the mechanical behavior of reinforced concrete are presented and compared with regulatory approaches. These theories show that reducing stress in the steel reinforcement and using the smallest diameter bars limit crack opening.
Auteur(s)
-
Jean Michel TORRENTI : Ifsttar, département matériaux et structures (France)
-
Francis BARRE : Géodynamique et Structure (Bagneux, France)
INTRODUCTION
La fissuration du béton armé est un phénomène normal compte tenu du principe de fonctionnement de ce matériau. Mais, que ce soit pour des raisons esthétiques ou de durabilité, il convient de maîtriser les ouvertures de ces fissures.
Après avoir présenté la relation fissuration – durabilité et discuté de la notion d’ouverture de fissure, différentes théories sur le comportement mécanique du béton armé sont présentées puis confrontées aux approches réglementaires.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
cracking | durability
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Fissures dans le béton : précisions
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1. Fissuration et durabilité des structures en béton armé
Le principe du béton armé réside dans l'association d'un matériau qui travaille bien en compression (le béton) à un autre qui travaille bien en traction (l'acier). Ce dernier est sollicité via le béton grâce au phénomène d’adhérence existant entre l’acier et le béton.
Vu la différence des modules d'élasticité de l'acier et du béton, nous verrons que, si l'on veut solliciter correctement l'acier, cela implique que le béton tendu soit fissuré : en béton armé, la fissuration du béton dans les zones tendues ou fléchies est donc normale.
Par contre, pour des raisons esthétiques ou à cause du risque de corrosion des armatures, il est nécessaire de limiter l'ouverture des fissures. Le fait que l’on limite des ouvertures de fissure pour des raisons de durabilité explique pourquoi l’estimation de ces ouvertures se fait sous l’effet des charges permanentes.
-
La corrosion des armatures est le problème de durabilité le plus fréquemment rencontré sur les structures en béton armé.
Le béton étant un milieu très alcalin, les armatures en acier y sont naturellement protégées. Toutefois, si le pH de l’eau interstitielle du béton diminue à cause de la carbonatation (réaction du CO2 de l’air avec les hydrates du ciment) ou si des ions chlorures atteignent les armatures, la corrosion peut survenir. Afin de garantir la durabilité des structures en béton armé, les codes de construction comme l’Eurocode 2 (NF EN 1992-1-1) imposent un enrobage minimal des armatures et limitent les ouvertures de fissures selon la classe d’exposition (tableau 1). En effet, les fissures, si elles sont trop ouvertes, peuvent être une voie de pénétration des agents agressifs qui conduisent à la corrosion des armatures.
Après avoir défini la grandeur à laquelle nous nous intéressons (voir § 2),...
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Fissuration et durabilité des structures en béton armé
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BALAZS (G.L.) - Design for SLS according to fib Model Code 2010. - Structural Concrete (June 2013).
-
(2) - BEEBY (A.W.) - A Study of Cracking in Members Subjected to Pure Tension. - Cement and Concrete Association – London Technical Report 42.468 (June 1972).
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(3) - BRICE (L.P.) - Idées Générales sur la Fissuration du Béton Armé et du Béton Précontraint. - ITBTP (Juin 1964).
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(4) - BOROSNYOI (A.), BALAZS (G.L.) - Models for Flexural Cracking in Concrete : The State of the Art. - Structural Concrete (June 2005).
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(5) - BOROSNYOI (A.), SNOBLI - Crack Width Variation within the Concrete Cover of Reinforced Concrete Members. - Epitoanyag (Building Materials, HU ISSN 00 13-970x) Journal of the Hungarian Scientific Society of the Silicate Industry. Hungary (2010).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Projet National CEOS
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FIB – Fédération Internationale du Béton
CCBA 68 - Fascicule 61 – Règles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en béton armé. - -
BAEL 1991 - révisé 1999 - CCTG Fascicule n° 62 – Titre 1 Section 1 – Règles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en béton armé suivant la méthode des états limites. - -
CCTG - (1998) - Fascicule n° 74 – Construction des Réservoirs en Béton. - -
NF EN 1992-1-1 - Eurocode 2 – Calcul des structures en béton, Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments. - -
NF EN 1992-1-1/NA - Eurocode 2 – Calcul des structures en béton, Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments. Annexe Nationale à la NF EN 1992-1-1. - -
NF EN 1992-3 - Eurocode 2 – Calcul des structures en béton, Partie 3 : Silos et Réservoirs. - -
Bulletin n° 65 et 66 - (March 2012) - FIB – Model Code 2010 – Final draft – Volume 1 & 2. - -
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