Creep of Portland cement paste at sub-zero temperature

Abstract

Describes uniaxial creep tests on Portland cement paste specimens at sub-zero temperature. During the course of the tests the stress-strength ratio was maintained constant by continuously increasing the applied load. Linearity was found to hold in low-temperature tests where specimens were loaded at various degrees of maturity, but where hydration under sustained load was halted.

Résumé

On rend complte d'une étude du fluage uniaxial du ciment Portland à des températures inférieures à O°C. Il a été choisi un rapport eau/ciment de 0,5. Les éprouvettes, après la cure initiale, ont été confinées dans des moules d'acier. Les éprouvettes, de 7,62×12,70×35,56 cm, ont été entreposées pour différentes durées dans une enceinte maintenue à 75% d'humidité relative et à 24°C, avant d'être soumises, dans une chambre froide à −11°C, à une charge continue.

En tout 9 éprouvettes ont été essayées. Ces éprouvettes ont été coulées en même temps que des cylindres qui ont servi à déterminer la résistance; les éprouvettes, elles, servaient à l'observation du phénomène, et l'on faisait varier les charges qu'on leur appliquait de telle sorte que le rapport contrainte/résistance était maintenu constant à 0,15. Alors que la procédure idéale d'essai aurait exigé une variation continue et graduelle de la charge appliquée, la méthode ici a été de modifier la charge par paliers. Partant d'une valeur connue, par exemple 15% de la résistance à un jour, la charge a été ajustée périodiquement.

Cinq des 9 éprouvettes ont été chargées à 1, 6, 7, 17 et 28 jours après le coulage et maintenues sous charge pendant 28 jours. Pour toutes les éprouvettes, on a noté les observations initiales puis, après application de la charge requise, de nouvelles observations ont été faites. La fréquence des observations a ensuite varié selon l'âge de l'éprouvette. Les 4 autres éprouvettes ont servi aux mesures d'élasticité et de retrait. Les mesures d'élasticité ont été également faites sur les 5 premières éprouvettes lors du premier chargement et de nouveau une fois que tous les relevés de fluage ont été faits.

A partir de ces résultats, des familles de courbes de fluage longitudinal ont été obtenues pour les éprouvettes à différents âges de chargement. Après un temps donné, les valeurs du fluage sont les mêmes pour toutes les éprouvettes aux différents âges de chargement. Les essais en chambre froide ont ainsi prouvé que l'hypothèse: Fluage=CN, où C est une constante et N le rapport contrainte/résistance, reste valide quelle que soit la maturité au chargement, à condition que le procédé de maturation soit arrêté avant le chargement.