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Fissuration du béton armé

Le laboratoire s’intéresse aux problèmes liés à la fissuration des structures en béton armé dans les phases de conception et construction ainsi que dans une approche de durabilité des ouvrages. La prévision du comportement global et local, par des outils de modélisation numérique, s’intéressent notamment aux ouvertures et aux espacements de fissure dans le cadre du jeune âge et de sollicitations mécaniques de service ou accidentelle. L'enjeu porte à la fois sur la pérennité d'importants parcs d'ouvrages courants (ouvrages d'art des réseaux routiers) et sur la durabilité d'ouvrages pour lesquels la sécurité est un objectif primordial (ouvrages liés à l'énergie nucléaire).

Le laboratoire développe ainsi diverses approches numériques alliant des modèles probabilistes explicites et semi-explicites de fissuration à des modèles d’endommagement combinés à des méthodes de recalcul d’ouverture de fissures. L’impact de la variabilité des matériaux et sa conséquence sur les probabilités d’évolutions du comportement mécanique des ouvrages est étudié et permet de quantifier l’incertitude associée aux grandeurs caractéristiques.

Ces modèles sont utilisables pour traiter des problèmes de tenue mécanique ou de conception de structures innovantes (en statique et dynamique) et intègrent également le comportement à long terme, donc la durabilité des ouvrages (corrosion des armatures, couplages fissuration-transferts, RGI-RSI, etc. …).

Contacts : lucas.adelaide@univ-eiffel.fr ; jean-louis.tailhan@univ-eiffel.fr

Projet AIR MODEVIE

Le laboratoire EMGCU a été partie prenante du projet ANR MODEVIE qui avait pour objectif de développer, alimenter et valider des modèles d'ingénieurie en prenant en compte les effets de la corrosion sur le béton armé. Les enjeux du projet étaient de mettre en place des solutions à faible coût grâce à des simulations numériques, mieux distinguer les effets causés par les variations de certains paramètres et mettre en place un modèle numérique type pour de l’ingénierie, simple et rapide à utiliser et mettre en place.

Lors des expériences des corps d’épreuve en béton de 500 x  125 x 100mm de haut ont été utilisés, renforcés d’une armature en acier de 20 mm de diamètre, disposées à 30mm de deux faces consécutives (face supérieure et face latérale). L’objectif de cette dispositionétait d’avoir un enrobage de l’armature le plus proche possible d’un ouvrage réel. Deux analyses ont été réalisées, l’une avec un corps d’épreuve contenant une armature centrée et l’autre avec un second corps d’épreuve contenant une armature excentrée présenté précédemment.

 

Pour chaque corps d’essai, 8 scénarios possibles ont été observés quant à la distribution des produits de corrosion.

Ces deux analyses permettent d’observer l’évolution des fissures. Il est facilement remarquable que les fissures ne sont pas les mêmes d’une situation à une autre. Ainsi, le mode de distribution des produits de corrosion impact la formation des fissures.