Caractérisation des bétons renforcés de fibres métalliques dans le cas des dallages industriels : problème de l'ancrage optimum des fibres en fonction de la matrice
Institution:
Université Robert Schuman (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
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L'insuffisance des moyens de caractérisation et de calcul propres au matériau béton renforcé de fibres métalliques ne permet pas, à l'heure actuelle, une exploitation rationnelle de ce matériau, mais n'a pas empêché pour autant son développement dans divers domaines. Pour les dallages industriels notamment, la variante avec béton renforcé de fibres métalliques est actuellement souvent privilégiée par rapport à la variante treillis soudé. Dans le cadre d'un contrat CIFRE, le Laboratoire de génie civil de l'IUT Strasbourg-Sud a établi, avec la Société Harex-Fibracier-Industrie, un programme de recherche visant à définir et à valider un essai de caractérisation du béton renforcé de fibres métalliques adapté à la prévision du comportement des dallages industriels. Nous avons en particulier expérimenté des dalles 3 m x 3 m appuyées sur une couche continue de mousse d'élastomère réalisant le modèle de Westergaard, et chargées au centre. En même temps des prismes 14 x 14 x 56 cm, des cylindres 16 x 32 cm et des dallettes 60 x 60 x 10 cm ont été confectionnés avec le béton utilisé pour les dalles. Dans le cas des grandes dalles, une simulation de l'expérience par la méthode des éléments finis, en calcul élastique et élasto-plastique permet de conforter les hypothèses retenues. Le calcul du moment maximum moyen de flexion montre que, pour une même hauteur de section, les résultats obtenus sur prismes, dallettes et grandes dalles sont de même ordre de grandeur. Il apparaît ainsi que l'effet biaxial et le rapport de la hauteur de section à la portée n'interviennent que peu dans le domaine des dimensions des éprouvettes expérimentées. L'essai prisme, plus aise, est alors à privilégier. Le programme de recherche préétabli a été évidemment adapté au fur et à mesure de l'avancement du travail en fonction des résultats déjà obtenus et des opportunités qui se sont présentées, comme l'optimisation de la géométrie des fibres tréfilées.