Etude expérimentale de l'interaction endommagement-température-état de contrainte-perméabilité du béton

ABSTRACT

The objective of this study is to investigate damage-temperature-permeability interactions in structural concrete. The tests are performed on hollow cylindrical concrete specimens, subjected to compressive loading and temperature up to 150°C. The results emphasize that at stress levels lower than 80–85% of the peak stress, the variation of permeability is small and it is slightly influenced by the stress. As the load exceeds 80–85% of the peak stress and approaches the peak, microcracking increases rapidly, causing an important increase of the permeability. In the post-peak phase the increase of permeability is much larger due to significant macrocrack width growth. The increase of permeability with the applied mechanical load seems to be greater with temperature, inducing the further alteration of concrete and dilation of the porous structure of the material. Finally, the obtained results reveal that the effects of damage and temperature may be decoupled for the estimation of the concrete permeability.

RÉSUMÉ

L'objectif de cette étude est de caractériser l'interaction entre endommagement, température et perméabilité du béton de structure. Les essais sont effectués sur des échantillons cylindriques creux, soumis à une compression uniaxiale et à des températures allant jusqu'à 150 °C. Les résultats obtenus montrent que, pour un chargement inférieur à 80–85 % du chargement maximal, la variation de la perméabilité reste faible et peu influencée par le chargement. Quand le chargement excède 80–85 % du chargement maximal et approche le pic, l'endommagement croît rapidement, entraînant une augmentation importante de la perméabilité. Dans la phase post-pic, l'accroissement de la perméabilité devient très significatif suite à l'ouverture des macrofissures. L'augmentation de la perméabilité avec le chargement mécanique appliqué semble s'accroître à température élevée, provoquant l'altération de la structure poreuse du béton. Enfin, les résultats obtenus révèlent que les effets de l'endommagement et de la température peuvent être découplés pour l'estimation de l'évolution de la perméabilité du béton.

KEYWORDS:

• concrete
• permeability
• damage
• cracking
• temperature

MOTS-CLÉS:

• béton
• perméabilité
• endommagement
• fissuration
• température