Comportement du béton sous fort confinement

ABSTRACT

This study concerns the identification of concrete behaviour under severe triaxial loadings (rock falls, explosions, ballistic impacts). In order to reproduce high stress levels with well controlled loading paths, static tests are carried out on concrete samples by means of a very high capacity triaxial press (stress levels of the order of the GigaPascal). In addition, it is known for a long time that the water/cement ratio (W/C), entering the concrete composition, is one of the major parameters conditioning the porosity and the strength of the cement matrix of the hardened concrete. The objective of this article is to quantify the effect of this ratio on the concrete behaviour under high confinement. From the composition of a reference “ordinary” concrete (W/C = 0, 6), two other concretes were formulated with W/C ratios equal to 0,4 and 0,8 respectively. This article presents experimental results concerning the effect of the water/cement ratio (W/C) of the concrete on its behaviour under high confinement. The test results presented in this article show that under high confinement, the concrete behaves as a granular stacking which the concrete constitutes without any influence of the cement matrix strength.

RÉSUMÉ

Cette étude concerne l'identification du comportement du béton sous sollicitations triaxiales sévères (chutes de blocs, explosions, impacts balistiques). Pour reproduire de forts niveaux de contrainte avec des trajets de chargement bien contrôlés, des essais statiques sont réalisés sur des échantillons de béton en utilisant une presse triaxiale de très grande capacité (niveaux de contrainte de l'ordre du GPa). En outre, il est connu depuis longtemps que le rapport E/C, entrant dans la composition du béton, est un des paramètres majeurs conditionnant la porosité et la résistance de la matrice cimentaire du béton durci. L'objectif de cet article est donc de quantifier l'effet de ce rapport sur le comportement du béton sous fort confinement. A partir de la composition d'un béton de référence « ordinaire » (E/C = 0,6), deux autres bétons avec des rapports E/C respectivement égaux à 0,4 et 0,8 sont formulés. Cet article présente les résultats des essais triaxiaux réalisés sur ces trois bétons. Ces résultats montrent que, contrairement à ce qui est observé en compression simple, le béton se comporte sous fort confinement comme un empilement granulaire sans aucune influence de la résistance de la matrice cimentaire.

KEYWORDS:

• concrete
• water/cement ratio
• triaxial test
• high confinement.

MOTS-CLÉS:

• béton
• rapport eau/ciment
• essai triaxial
• fort confinement