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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 27/1-2 - 2017  - pp.123-136  - doi:0.3166/rcma.2017.00008
TITRE
Apports combinés de l’expérimentation et de la modélisation à la compréhension des propriétés mécaniques des bétons

TITLE
Combined contribution of experiments and modeling to better understand mechanical properties of concrete

RÉSUMÉ

Les travaux présentés dans cet article s’intéressent à la modélisation théorique des propriétés mécaniques des bétons à travers leur caractérisation expérimentale. Il s’agit de vérifier la pertinence des modèles les plus récents de prédiction des résistances à la compression et à la traction des bétons à travers des mélanges hydrauliques réalisés avec des granulats calcaires locaux en valorisant les sables fillérisés dans leur composition. Pour cela, une variété de mélanges hydrauliques optimisés (béton de sable, micro-béton et béton), récemment réalisés en 2016 à l’École nationale d’ingénieurs de Tunis, avec des granulats de même provenance a été testée expérimentalement à différentes échéances selon les propriétés recherchées. Les résultats des essais réalisés se trouvent dans la plage de performances des bétons ordinaires. Pour la résistance à la compression, les modèles testés de De Larrard, Tango et ACI 318 sont avérés tous pertinents, à des degrés différents, dans la plage de performance étudiée, bien que les deux derniers ne prennent pas en compte d’une manière significative l’effet du granulat dans la prédiction de la résistance à la compression. Quant à la résistance à la traction, les modèles BAEL et Eurocode sous-estiment la plupart des performances mesurées, en l’occurrence pour les modèles d’ACI et d’Oluokun, ils les surestiment. Ainsi, l’écart moyen entre prévision et expérimental reste assez grand pour l’ensemble de ces modèles. En effet, le fait de ne pas prendre en compte la topologie et la nature du granulat a erroné les prédictions de ces modèles. Pour les modèles de De Larrard et de Achour et al., ils estiment bien les résultats expérimentaux. L’erreur reste toujours faible, ce qui traduit le bien-fondé de ces deux modèles en introduisant, surtout pour le modèle de Achour, de façon explicite la cohésion dans la zone de transition pâte-granulat et la résistance limite du granulat en traction.



ABSTRACT

The work presented in this paper is interested in the theoretical modelling of the mechanical properties of concretes through their experimental characterization. It is to validate the relevance of the latest prediction models of the compressive and tensile strengths of concrete when applied to concrete mixtures made with local limestone aggregates and using filler sand. For that purpose, a variety of optimized concrete mixtures (sand concrete, micro-concrete, and concrete), recently made in 2016 at National Engineering School of Tunis, with aggregates from the same source, was tested experimentally at different curing ages. The results of the experimental tests are within the performance range of ordinary concrete. For the compressive strength, the tested models Béton-LabPro3, Tango, and ACI318 proved all to be relevant at different degrees, but within the range of the studied performance. However, the Tango and ACI models do not take into account in a significant manner the effect of aggregates on the compressive strength of concrete. With regard to the tensile strength, the BAEL and Eurocode models were found to underestimate this property, while the ACI and Oluokun models were found to overestimate it. In fact, the average difference between models’ predicted values and those measured was found to be high. This high difference is mainly due to the fact that these models do not take into account the topology and the nature of the aggregates. On the other hand, the BétonLabPro3 and Achour et al. models well-estimated the tested mixtures tensile strength as the difference between the predicted and experimental values was low. This finding reflects the merits of these two models, especially the one by Achour et al., which explicitly consider the cohesion in the transition zone between the cement paste and aggregates as well as the aggregates traction resistance limit.



AUTEUR(S)
Taoufik ACHOUR, Saloua EL EUCH KHAY, Emna JARRAYA, Jamel NEJI

MOTS-CLÉS
béton, modélisation mécanique, granulat, fillers, résistance à la compression, résistance à la traction.

KEYWORDS
concrete, theoretical modeling, aggregate, fillers, compressive strength, tensile strength.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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