CONCEPTION ET EXÉCUTION DES OUVRAGES D'ART

Fipe 4

Description

• redaction - matière potentielle : du projet


• cours - matière potentielle : essai


• redaction - matière potentielle : art i

CONCEPTION ET EXÉCUTION DES OUVRAGES D'ART 50 Chapitre 2 La vie scientifique et technique : organisation et principaux résultats F O R M U L ATION ET COMPORTEMENT DES BÉTONS ET COULIS Cette opération comporte plusieurs volets. ' La fo rmulation et le comportement des coulis d'injection des câbles de précontrainte Il s'agit de définir et d'obtenir les paramètres rhéologiques qui assurent la stabilité du coulis et le bon remplissage des points singuliers. On a ainsi montré que le coulis devait avoir un comportement thixotrope marqué pour rester stable dans des conditions réelles en présence d'un câble de précontrainte. On cherche également à évaluer et à améliorer les méthodes de mise en œuvre. Il a été établi que l'enfermement d'une poche d'air pouvait résulter d'une mauvaise purge des points hauts ou de l'instabilité du coulis. ' Le développement du béton auto-plaçant (BAP) Le LCPC et certains LRPC participent au projet national sur ce sujet. Les sujets traités sont la compréhension et la prévision de la ségrégation, la recherche des paramètres « matériau » qui influencent la qualité des parements (LCPC), les essais de réception sur chantier (LREP), la mise au point d'une procédure de form u l a t i o n (LRPC de Clerm o n t - Fe rrand). En 2000, des essais de faisabilité de BAP sur chantier ont permis de mettre en évidence les aspects qui doivent p a rticulièrement être bien contrôlés, tels que la précision des dosages des constituants lors de la fabrication du béton, et l'organisation du chantier.

• comportement des câbles et des systèmes


• moments de torsion et de flexion


• contrôle des travaux de béton armé et de béton précontraint


• béton


• essai


• moments de flexion dans les voussoirs


• dispositif de fatigue de contact

Sujets

• Nantes
• cours

Informations

• Publié par: profil-urra-2012
• Nombre de lectures: 68
• Langue: Français

Extrait

Chapitre 2 La vie scientifique et technique : organisation et principaux résultats
CONCEPTION ET EXÉCUTION
DES OUVRAGES D’ART
e programme traite des problématiques liées à la conception, à l’exécution
et à la réparation des ouvrages avec pour objectif de produire des outilsCméthodologiques de référence (recommandations, g u i d e s , méthodes d’essai,
p r o c é d u r e s , programmes de calcul), visant à améliorer leur qualité initiale et leur
c o m p o rtement dans le temps.
Les sujets développés sont, d’une par t , la formulation (béton et coulis), les propriétés
et le comportement des matériaux et systèmes techniques du génie civil et, d’autre par t ,
le comportement des structures et éléments de structure. Ce programme aborde
également les problèmes liés au chantier, pour améliorer les méthodes d’exécution
et de contrôle des trav a u x .
F O R M U L ATION ET COMPORTEMENT de faisabilité de BAP sur chantier ont permis
DES BÉTONS ET COULIS de mettre en évidence les aspects qui doivent
p a rticulièrement être bien contrôlés, tels que
Cette opération comporte plusieurs volets. la précision des dosages des constituants lors
de la fabrication du béton, et l’organisation
La f o rmulation et le comportement des coulis du chantier.
d’injection des câbles de précontrainte
Il s’agit de définir et d’obtenir les paramètres La rhéologie, la f o rmulation et l’adjuvantation
rhéologiques qui assurent la stabilité du coulis des bétons
et le bon remplissage des points singuliers.
Les recherches en cours concernent la mise au
On a ainsi montré que le coulis devait avoir
point d’essais rhéologiques adaptés aux bétons
un comportement thixotrope marqué pour rester
a d j u v a n t é s , les paramètres d’influence du dosage
stable dans des conditions réelles en présence
à saturation en superplastifiants et l’étude des
d’un câble de précontrainte. On cherche également
interactions ciment-adjuvants-fines, en vue
à évaluer et à améliorer les méthodes de mise
d’optimiser l’utilisation des fines et ultra-fines
en œuvre. Il a été établi que l’enfermement
dans la formulation du béton. Ces travaux doivent
d’une poche d’air pouvait résulter d’une mauvaise
p e rmettre de compléter le logiciel de for m u l a t i o n
purge des points hauts ou de l’instabilité du coulis.
Bétonlab-pro (prise en compte des additions
minérales et des superplastifiants « n o u v e l l e
Le développement du béton auto-plaçant (BAP) g é n é r a t i o n ») et de mettre au point des méthodes
Le LCPC et certains LRPC participent au projet de caractérisation (granulométrie laser, e s s a i s
national sur ce sujet. Les sujets traités sont r h é o l o g i q u e s , etc.).
la compréhension et la prévision de la ségrégation,
la recherche des paramètres « matériau »
qui influencent la qualité des parements (LCPC),
les essais de réception sur chantier (LREP),
la mise au point d’une procédure de for m u l a t i o n
(LRPC de Cler m o n t - Fe rrand). En 2000, des essais
50
'''La vie scientifique et technique: organisation et principaux résultats Chapitre 2
ENCADRÉ W
ESSAIS DE FATIGUE DE CONTACT SUR FILS EN ACIER TRÉFILÉ
Introduction
La résistance à la fatigue des câbles soumis à des déformations de flexion
Dispositif de fatigue de contact.produites par les actions climatiques ou de trafic dépend des conditions
d’amorçage de fissures de fatigue de contact entre fils.
L’essai de fatigue de contact (fretting fatigue) développé au LCPC à Nantes
vise la simulation des conditions de contact entre fils dans un câble.
Il permet de déterminer la limite d’endurance pour des conditions de contact
données et d’évaluer quantitativement les effets bénéfiques des systèmes
de protection (lubrification, revêtements à base de zinc, etc.) sur
le comportement à la fatigue de contact.
Principe de l’essai et conditions expérimentales
L’essai consiste à soumettre un fil muni du dispositif de fatigue de contact
à un chargement de traction ondulée caractérisée par une contrainte moyenne
et une étendue de variation de contrainte. Le dispositif de fatigue de contact,
montré sur la figure « Dispositif de fatigue de contact ", est constitué par
un support en deux parties où les quatre patins de frottement (fils de câble)
sont mis en place. Le fonctionnement du dispositif de fatigue de contact est
caractérisé par la relation entre l’amplitude de l’effort de frottement transmis
au niveau des contacts (évaluée par des mesures de déformation) et l’étendue
de la variation de contrainte de traction appliquée.
Résultats et interprétations
Les essais réalisés sur des fils clairs avec une force de contact 2Fc = 200 N
et une distance entre patins L = 20 mm montrent que la limite d’endurance est comprise entre
100 et 150 MPa soit une valeur proche du cinquième de la limite d’endurance en traction simple.
L’interprétation théorique de l’essai a permis de définir la limite de fretting fatigue en fonction
de l’amplitude de frottement normée par rapport au seuil de glissement. Avec des conditions
de contact lubrifiées, la limite d’endurance obtenue est située autour de 250 MPa.
COMPORTEMENT DES CÂBLES ET la coopération entre la Direction des routes
DES SYSTÈMES DE PRÉCONTRAINTE du METL et son équivalent au Japon, et par
la soutenance d’une thèse en décembre 2000.
Cette opération comporte quatre sujets.
La mise au point des essais de qualification
La protection anticorrosion des câbles des haubans
Il s’agit de faire un état de l’art des systèmes La CIP (Commission interministérielle de
de protection existants et des méthodes d’essais la précontrainte) doit publier en 2001 un guide
réglementaires. À partir de l’analyse des résultats sur la qualification des haubans, qui fait appel
d’essais antérieurs et d’essais réglementaires sur à des essais spécifiques de fatigue et d’étanchéité.
de nouveaux produits (galvanisés/galfanisés), Le LCPC participe à ce travail et met au point
on cherche à améliorer les essais existants les procédures d’essais corr e s p o n d a n t e s .
et à mettre au point de nouveaux essais adaptés
L’étude de l’efficacité des clavettes d’ancrageaux nouveaux produits.
ENCADRÉ W( ) en fonction de leur géométrie
L’endommagement par fatigue des câbles et de leur dureté de surface (profondeur
de cémentation).Les travaux réalisés ont été présentés à l’occasion
du séminaire KAMPONT 2000, les 13 et 14 avril On examinera en particulier l’efficacité des cla v e t t e s
au LCPC de Nantes, organisé dans le cadre de sur des torons galvanisés ou galfanisés.
51
''''Chapitre 2 La vie scientifique et technique : organisation et principaux résultats
ENCADRÉ Y
ÉTUDE D'UNE ALTERNATIVE BÉTON DE FIBRES
AUX VOUSSOIRS PRÉFABRIQUÉS DE TUNNEL
Le renforcement des revêtements de tunnels permettant de justifier et d'améliorer les règles de calcul
composés de voussoirs préfabriqués en béton est existantes. Les voussoirs en béton de fibres ont été réalisés
communément assuré par une cage d'armatures et testés dans des conditions similaires aux voussoirs en béton
relativement complexe dans sa forme et armé,les résultats présentent également une bonne répétabilité,
sa fonctionnalité. Les aciers y sont dimensionnés avec une charge de ruine 2,3 fois inférieure en moyenne à celle
pour satisfaire la stabilité de l'anneau vis-à-vis des voussoirs témoins. Contrairement aux structures en contact
des actions permanentes, et vis-à-vis de celles direct avec le sol (dallages), on confirme ici le manque
liées à la construction du tunnel. Les sollicitations de ductilité des structures « de type poutres » en béton de fibres
durant la construction, et en particulier lorsque en flexion. L'utilisation de voussoirs préfabriqués renforcés
le tunnelier prend appui sur l'anneau lors du uniquement par des fibres exigerait donc d’améliorer
c r e u s e m e n t , sont le plus souvent dimensionnantes. la résistance et de limiter les moments de flexion dans
Cette situation transitoire ne fait cependant pas les voussoirs, en en modifiant la conception. Des systèmes
l'objet d'une abondante documentation. mixtes