Lateral creep of maturing cement paste

Abstract

This investigation was conducted to study systematically the lateral creep of maturing cement paste under constant stress-strength ratio. The age at loading ranged from 0.75 to 28.75 days. It has been found from these tests that lateral creep is much more for maturing cement paste than for mature cement paste. When hydration is stopped by cooling to −11°C, the creep values are the same. The creep Poisson's ratio values tend to be higher for earlier age of loading.

Résumé

Au cours d'un essai conventionnel de fluage, on réajuste la charge durant des périodes relativement courtes de quelques minutes, et elle reste en place pour toute la durée de l'expérience. Pourtant, les effets d'un accroissement continu de la charge dans les premiers temps, qui est observé dans la pratique, ne sont pas ordinairement considérés pour la détermination des propriétés du béton telles que le fluage longitudinal, le fluage transversal, la variation dans le temps du coefficient de Poisson, etc…

Cet article décrit l'effet d'une application graduelle de la charge sur le fluage transversal et sur la variation du coefficient de Poisson avec des éprouvettes chargées entre 18 et 29 jours après le coulage à température normale, et également lorsqu'on met fin en abaissant la température ambiante à l'accroissement de la résistance avant la mise en charge.

On a utilisé un ciment à haute résistance initiale ayant des rapports E/C de 0,3 et 0,5. A température normale, la cure et l'essai ont été accomplis dans une ambiance à 24°C et à 75% d'H.R. La moitié des éprouvettes de cet essai ont été confinées au démoulage tandis que sur les éprouvettes restantes seules les faces extrêmes de ces éprouvettes—de 7,6×12,7×35,6 cm—ont été confinées. Un essai à basse température a été effectué sur des éprouvettes confinées ayant un rapport E/C de 0,5, lesquelles ont été placées dans une chambre froide une fois qu'elles ont atteint divers degrés de maturité à 24°C. Dans la chambre froide à −11°C, les accroissements ultérieurs de résistance ayant été stoppés, on suppose que le processus d'hydratation avait cessé.

Les essais ont été effectués sur des cylindres de 5,1×10,2 cm aux âges de 0,75, 1, 3, 7, 14 et 28,75 jours après coulage. Les éprouvettes de fluage ont été chargées à ces diverses températures et maintenues sous charge durant 28 jours. Etant donné le ciment utilisé, on considère que l'hydratation était en grande partie achevée au bout de 28 jours. Durant cette période, on a ajusté la charge de telle sorte que le rapport contrainte/résistance se maintienne à 0,15. On a noté les valeurs de déformation élastique instantanée lors de la mise en charge et au terme de 28 jours à charge entretenue. L'éprouvette témoin de déformation élastique a été aussi maintenue sous charge à une contrainte de 15% de la résistance en compression. Les valeurs intermédiaires de déformation élastique fournies par l'éprouvette témoin ont permis d'avoir des informations sur la variation des déformations élastiques des éprouvettes de fluage.

D'après les résultats de fluage latéral et de variation du coefficient de Poisson en fonction de l'âge, on a constaté que les éprouvettes en cours de maturation sous charge entretenue continûment croissante fluent plus transversalement que les éprouvettes en fin de maturation. Si l'on arrête l'hydratation avant la mise en charge, après diverses périodes de cure à température normale, les valeurs du fluage latéral restent les mêmes. La composante de maturation du fluage semble due principalement au processus d'hydratation. Les valeurs de la variation dans le temps du coefficient de Poisson tendent à être plus élevées dans les premiers temps du chargement.