Caractérisation des performances d'un béton renforcé de fibres à partir d'un essai de flexion. Partie 1: De la subjectivité des indices de ténacité

Résumé

L'utilisation des bétons renforcés de fibres dans les structures est liée aux développements de méthodes de calcul. Celles-ci requièrent cependant des grandeurs fiables caractérisant le comportement du matériau. Alors que depuis une vingtaine d'années, la pratique courante consiste à effectuer des essais de flexion sur prismes, ces essais ne permettent pas de caractériser de façon intrinsèque les performances du bétons renforcés de façon intrinsèque les performances du bétons renforcés de fibres. Nous abordons dans cette étude les limites de la norme ASTM C-1018 qui définit des indices de ténacité comme grandeurs caractéristiques. Sur la base d'un modèle de comportement d'une section fissurée de poutre, nous développons, dans un premier temps, les relations qui relient la flèche au centre d'un prisme en flexion et l'ouverture de la fissure. Nous montrons alors que ces indices dépendent essentiellement de la taille des échantillons et de la position de la fissure. Par suite, les indices de ténacité ne sont pas capables de garantir une ouverture de fissure critique. Ainsi, ils ne permettent pas de prescrire des performances sur le matériau pour une application structurale donnée.

Abstract

The use of fibre reinforced concrete in structures is related to the development of analytic methods. These one need however reliable values characterising material behaviour. While for about twenty years, flexural tests are made to evaluate the properties of the material, these tests are not able to obtain intrinsic values. In this study, we tackle the limits of the ASTM C-1018 standard which defines toughness indices as characteristic properties. On the basis of a model of the bending behaviour of cracking beams, we develop in first time, relations between the deflection at the centre of the beam and the crack opening displacement. Then, we show that toughness indices are dependent to the beam size and to the crack position. As a result, these indices can not be used to guarantee a critical crack opening. Thus, they do not allow to prescribe fibre reinforced concrete performances for a given structural application.