Academic literature on the topic 'Essai arrachement'

Essais d'arrachement direct d'une barre, avec etude de l'evolution des premieres degradations de la liaison a partir de l'extremite chargee (parametres en jeu. Modele mecanique de la degradation locale en fonction de la contrainte d'adherence, reliee a la deformation longitudinale de l'armature

On exploite les mesures des deformations longitudinales de l'armature, au cours d'un essai d'arrachement axisymetrique pour en tirer une formulation mathematique servant d'hypothese de depart a une mise en equations des champs de contraintes, deformations et deplacements. Mise en equations en faisant l'hypothese d'uniaxialite de l'etat de contrainte dans l'armature. Reponse de la formulation mathematique en tenant compte de l'effet des efforts transversaux exerces par le beton d'enrobage sur la barre. Comparaison des resultats obtenus a ceux des mesures realisees au cours d'experience (ecart relatif inferieur a 5%). Introduction dans la formulation mathematique triaxiale d'une loi de frottement simple au contact acier-beton. Les resultats obtenus par cette nouvelle formulation permettent de decrire l'evolution du deplacement de la barre au cours de l'essai

Ce travail est une étude des phénomènes de rupture dans la matière molle. Les milieux étudiés sont des dispersions de particules colloïdales (argiles) ou non colloïdales (ciments, mortiers) en milieu aqueux, en absence ou en présence de polymères. On peut obtenir de la sorte des milieux à caractéristiques rhéologiques très diverses : des fluides à seuil rhéofluidifiants (suspensions de bentonite), des gels fragiles (gels de laponite), ou des pâtes à plasticité presque parfaite (colles granulaires). Deux modes de rupture ont été explores : l'arrachement, par écartement de deux surfaces enserrant une couche de fluide ou de pâte, ou la fracturation hydraulique, par injection d'un liquide peu visqueux dans un gel. Dans la première partie du travail, nous avons d'abord étudié qualitativement le mode de rupture dans le test d'arrachement. Dans tous les cas que nous avons étudiés, la rupture est cohésive (à quelques exceptions près, avec les gels). La déformation se fait par écoulement vers le centre et élongation axiale dans le cas des fluides newtoniens ou non-newtoniens, par glissement et déformation axiale dans le cas des gels et par élongation axiale, cavitation et rupture dans le cas des pates plastiques. Dans le cas des fluides non-newtoniens, l'écoulement centripète s'accompagne d'une instabilité interraciale du même type que l'instabilité de digitation visqueuse en cellule de hele-shaw. Nous avons ensuite étudié le profil des surfaces de rupture obtenues avec les pâtes plastiques, pour lesquelles l'écoulement vers le centre est très limité. De nombreux résultats de la littérature montrent que les surfaces de rupture -fragile ou ductile- de matériaux solides comme les aciers, les bétons ou les plastiques, possèdent des propriétés auto-affines. Qui plus est, il semblerait que l'exposant de rugosité caractérisant cette auto-affinité ait une valeur universelle de 0. 88. Nous avons montré que les surfaces de rupture de pâtes à plasticité quasi-parfaite étaient également auto-affines, avec le même exposant de rugosité, ce qui étend encore l'universalité de cet exposant. L’origine de cette universalité reste incomprise. Dans une seconde partie, nous avons étudié la relation force d'adhérence - déformation axiale au cours de l'arrachement, en fonction des caractéristiques rhéologiques du milieu, en prenant comme référence le cas des fluides newtoniens. La force commence par croitre très rapidement, passe par un maximum, puis décroit plus lentement. C’est la loi de décroissance qui est caractéristique du fluide et des conditions d'arrachement. Dans le cas des fluides newtoniens, la force décroit selon une loi algébrique. On distingue deux régimes, caractérisés par deux exposants différents : à faible vitesse d'écartement, la décroissance est contrôlée par la dépression de Laplace tandis qu'à forte vitesse, elle est contrôlée par les effets de dissipation visqueuse. Il en va de même pour les fluides non-newtoniens, malgré l'instabilité interraciale. Pour la rupture des pâtes plastiques, la décroissance est exponentielle, ce qui peut s'expliquer dans la mesure où l'on admet que la rupture est provoquée par l'apparition de défauts de cavitation, avec une probabilité qui ne dépend que de la vitesse de déformation. Enfin, dans une dernière partie, nous avons montré qualitativement que l'injection d'un fluide peu visqueux dans un gel provoquait un phénomène de fracturation hydraulique analogue à celui obtenu, dans des conditions infiniment plus sévères, dans les roches. La fracturation est multiple, les plans de fracture sont branches et le mode de fracture est mixte i-iii. Certaines de ces caractéristiques sont vraisemblablement liées à la vitesse de propagation élevée des fissures par rapport à la vitesse des ondes de cisaillement.

Le béton armé associe la bonne résistance à la traction de l’acier à la grande résistance à la compression du béton. Toutefois, cette association ne présente un réel intérêt que s’il y a une bonne adhérence à l’interface des deux composants (béton et armatures). Or de nombreuses agressions accidentelles ou environnementales sont susceptibles d’altérer cette adhérence et rendre impossible le transfert des efforts entre les deux composants. L’objectif de notre thèse est d’étudier les propriétés de l’interface acier béton et de caractériser son endommagement sous l’effet de sollicitations mécaniques, thermiques et physicochimiques. Les principales sollicitations retenues dans cette étude concernent l’effet des températures élevées, l’effet de la carbonatation, l’effet des alternances de gel/dégel et l’effet de la corrosion.Au cours de cette étude, nous avons utilisé différentes techniques non destructives de caractérisation des matériaux et nous avons mis au point des dispositifs originaux de mesures simultanées de la résistance à l’arrachement et l’évaluation des discontinuités générées au cours des sollicitations. Parmi les paramètres d’influence de l’adhérence, nous avons examiné l’effet de la nature des barres d’acier (barre lisse ou barre haute adhérence), l’incidence de leur diamètre et l’effet de la longueur d’ancrage. Les résultats obtenus mettent en évidence les interventions respectives du collage physico-chimique et du frottement mécanique ainsi que l’effet de la résistance du béton dans le mode de ruine des éprouvettes de béton armé. Les différentes phases de dégradation de l’interface ont été identifiées
Reinforced concrete combines the good tensile strength of steel with the high compressive strength of concrete. However, this association is of real interest if there is a good adhesion at the interface of the two components (concrete and reinforcement). However, accidental or environmental attack may alter the adhesion and make it impossibleto transfer forces between the two components. The aim of this dissertation is to study the properties of the steel concrete interface and to characterize its damage due to mechanical, thermal, and the physicochemical attacks. The main demands included in this study concern the effect of high temperatures, the effect of carbonation, the effect of alternating freeze / thaw and the effect of corrosion. In this study, we used different non-destructive techniques for the material characterization and we have developed original devices for simultaneous measurements of the pull-out resistance and for evaluation of discontinuities. Among the influencing parameters of adhesion, we examined the effect of the nature of the steel bars (smooth bar or deformed bar), the effect of their diameter and of the embedment length. The results highlight the respective interventions of the physicochemical bonding, the mechanical friction and the effect of the concrete strength in thefailure mode of reinforced concrete specimens. The different phases of interface degradation have been identified

L'interaction entre un renforcement linéaire (clou) et un sol granulaire (sable) est étudiée à plusieurs échelles en vue de réaliser des calculs en déformation de murs en sol cloué. L'interaction entre un clou et un sol à l'échelle des grains est étudiée à l'aide d'un milieu continu généralisé avec microstructure rigide (milieu de Cosserat). Trois lois de comportement du sol : élastique anisotrope, rigide parfaitement plastique et élastoplastique avec écrouissage, ainsi que deux jeux de conditions aux limites microscopiques : statiques et cinématiques, sont considérés pour modéliser la formation des couches d'interfaces. Le lien entre les phénomènes de localisation surfacique (couche d'interface) et volumique (bande de cisaillement) est établi. L'interaction entre un lit de clous et la tranche de sol afférente du mur en sol cloué est étudiée dans le cas d'un chargement thermique (gel). Un modèle couplant les effets thermiques (pénétration du gel), hydrauliques (gonflements du sol gelé) et mécaniques (interaction sol-clou) est développé et validé à partir des mesures réalisées sur les soutènements en vraie grandeur de La Clusaz durant l'hiver 1980/1981. Des dispositions constructives innovantes sont proposées pour limiter les effets du gel. L'interaction entre les clous et le sol à l'échelle d'un ouvrage de soutènement est analysée afin de développer une correspondance entre le mur 3D et le modèle numérique calculé en déformations planes (calcul 2D). Les méthodes de détermination des paramètres mécaniques des matériaux à partir des essais in situ et en laboratoire sont analysées et comparées. Le calcul en déformation de la construction du mur expérimental en vraie grandeur CLOUTERRE-CEBTP no. 1 est réalisé à l'aide de deux logiciels (CESAR et FLAC) pour valider l'approche proposée.

L’interaction entre un renforcement linéaire (clou) et un sol granulaire (sable) est étudiée à plusieurs échelles en vue de réaliser des calculs en déformation de murs en sol cloue. L’interaction entre un clou et un sol à l'échelle des grains est étudiée à l'aide d'un milieu continu généralisé avec microstructure rigide (milieu de Cosserat). Trois lois de comportement du sol : élastique anisotrope, rigide parfaitement plastique et élastoplastique avec écrouissage, ainsi que deux jeux de conditions aux limites microscopiques : statiques et cinématiques, sont considérées pour modéliser la formation des couches d'interfaces. Le lien entre les phénomènes de localisation surfacique (couche d'interface) et volumique (bande de cisaillement) est établi. L’interaction entre un lit de clous et la tranche de sol afférente du mur en sol cloue est étudiée dans le cas d'un chargement thermique (gel). Un modèle couplant les effets thermiques (pénétration du gel), hydrauliques (gonflements du sol gélif) et mécaniques (interaction sol-clou) est développé et valide à partir des mesures réalisées sur les soutènements en vraie grandeur de la Clusaz durant l'hiver 1980/1981. Des dispositions constructives innovantes sont proposées pour limiter les effets du gel. L’interaction entre les clous et le sol à l'échelle d'un ouvrage de soutènement est analysée afin de développer une correspondance entre le mur 3d et le modèle numérique calculé en déformations planes (calcul 2d). Les méthodes de détermination des paramètres mécaniques des matériaux à partir des essais in situ et en laboratoire sont analysées et comparées. Le calcul en déformation de la construction du mur expérimental en vraie grandeur clouterre-cebtp no. 1 est réalisée à l'aide de deux logiciels (cesar et flac) pour valider l'approche proposée

Le renforcement du béton par des structures en acier est une technologie maîtrisée et très utilisée contrairement au renforcement avec des structures textiles à base de fils multifilamentaires. Pour cette technologie, le mécanisme d’imprégnation du fil multifilamentaire par la matrice cimentaire est complexe du fait de la structure particulière de ces fils.Afin de comprendre le mécanisme d’imprégnation d’un fil multifilamentaire par une matrice cimentaire et son influence sur les propriétés mécaniques des composites fil/matrice, des essais d’arrachement ont été réalisés sur des éprouvettes de fil enrobé dans des matrice cimentaires. Différentes longueurs d’enrobage pour le fil et des matrices avec différentes propriétés mécaniques et rhéologiques ont été testées. Deux modes de rupture à l’arrachement ont été observés selon la résistance en compression de la matrice et la longueur d’enrobage. Pour les matrices avec une résistance en compression entre 60 et 70 MPa, le mode de rupture à l’arrachement est caractérisé par un comportement proche de celui du fil en traction même avec des longueurs d’enrobage faibles (leq 1cm), avec des valeurs de charge maximale approchant les 60% de la charge maximale à la traction à cause de l’endommagement des filaments pendant la confection et la manutention des éprouvettes. Pour les matrices avec une résistance en compression inférieure à 60 MPa, le mode de rupture à l’arrachement présente une phase résiduelle liée au glissement et à l’extraction d’un nombre variable de filaments, avec des valeurs de charge maximale plus faibles que pour le premier mode évoqué et dépendantes de la longueur d’enrobage. Après le test d’arrachement, pour certains échantillons avec une extraction de filaments, une méthode innovante basée sur une double imprégnation avec de la résine permet de visualiser l’interface fil / matrice et identifier le degré d’imprégnation des différentes parties du fil en utilisant la microscopie confocale. Il est conclu que le degré d’imprégnation du fil, notamment le nombre de filaments totalement enrobés par la matrice, a une influence directe sur le comportement mécanique du fil enrobé, excepté pour la phase de glissement et d’extraction. Les propriétés rhéologiques des matrices n’ont pas d’influence significative sur cette imprégnation, sauf pour les matrices avec une résistance en compression inférieure à 30 MPa. Ainsi, pour ces dernières matrices, le mécanisme d'arrachement est différent puisque ce sont les liaisons filaments / matrice qui rompent au lieu des filaments. Ces conclusions ont permis d'améliorer les modèles analytiques mis en place pour prédire le comportement de ces composites
The reinforcement of concrete with steel structures is a well-known and well-used technology, on the contrary to the reinforcement with textile structures composed of multifilament yarns. For this technology, the impregnation mechanism of the yarn by the cementitious matrix is complex because of the particular structure of those yarns.In order to understand the impregnation mechanism of a yarn by a cementitious matrix and its influence on the mechanical properties of a yarn / matrix composite, pull-out tests have been performed on samples of yarn embedded in cementitious matrix. Different embedded lengths for the yarn and different rheological and mechanical properties for the matrix were tested. Two pull-out modes were observed according to the compressive strength of matrices and the embedded length. For matrices with a compressive strength between 60 and 70 MPa the pull-out mode is characterized by a behaviour close to the tensile behaviour of the yarn even with short embedded lengths (leq1 cm), with maximum load values reaching approximately 60% of the tensile maximum load because of filaments damages during the manufacturing and storage of the samples. For matrices with a compressive strength inferior to 60 MPa, the pull-out mode exhibits a residual phase linked to a slippage and an extraction of a variable number of filaments, with lower maximum load values than the first pull-out mode and linked to the embedded length. After pull-out test, for some samples with filaments extraction, an innovative method based on a double impregnation with resin enables to visualize the yarn / matrix interface and identify the level of impregnation of the filaments by using confocal microscopy. It is concluded that this level of impregnation, especially the number of fully embedded filaments in the cementitious matrix, has a direct influence on the mechanical behaviour of the embedded yarn, except for the slippage and extraction phase. The rheological properties of the matrix has no significant influence on this impregnation, except for matrices with a compressive strength inferior to 30 MPa. For those matrices, the pull-out mechanism is different since it is the filament / matrix bonds that fail instead of the filaments.Those conclusions enable to improve the analytical models used to predict the behaviour of those composites

La construction d’un ouvrage hydraulique commence par le choix des matériaux devant le constituer. Les sols employés pour la construction d’ouvrages hydrauliques en terre peuvent être constitués de matériaux perméables tels que les sables ou les graves ou de matériaux peu perméables tels que les argiles ou les limons. En fonction de la disponibilité des matériaux à proximité du chantier, il est alors possible d’opter pour différents types d’ouvrages (ouvrages homogènes, à noyau ou zonés). Dans tous les cas, le coût d’un ouvrage tel qu’une digue est d’autant moins élevé que les sols utilisés pour sa construction sont issus de zones proches du chantier. Lorsque des sols sont disponibles en quantité suffisante à proximité du chantier mais que leur utilisation soit risquée pour la stabilité de l’ouvrage, il peut être opportun de chercher à modifier leurs caractéristiques pour qu’ils puissent être utilisés dans les mêmes conditions de sécurité que les matériaux traditionnels. C’est autour de cette problématique que ce travail de thèse a vu le jour. En particulier, ce travail vise à étudier les améliorations apportées par un traitement à la chaux appliqué sur un sol grossier soumis à un écoulement interne afin de le stabiliser contre le phénomène de l’érosion interne. La compréhension des améliorations apportées a nécessité la mise en place d’une analyse multicritère au travers d’essais dédiées. Dans la première partie de la thèse, nous nous sommes employés à développer un dispositif d’essais permettant de réaliser des essais d’érosion interne sur ce type de sol. Ce dispositif nous a permis de réaliser une étude phénoménologique sur le comportement du sol considéré, soumis à des écoulements, en fonction du sens de l’écoulement et de l’application ou pas du traitement. Par la suite une étude paramétrique a été réalisée afin de mettre en évidence l’influence des paramètres principaux : dosage de traitement, temps de cure, hauteur de l’éprouvette et surcharge. Dans une seconde partie, nous nous sommes intéressés à l’influence de l’immersion des échantillons dans l’eau sur leur stabilité. A cet effet, l’essai de dispersion, adapté à ce type de sol, a pu être utilisé et exploité. Des essais complémentaires de résistance à la compression simple ont été réalisés afin d’estimer la perte de résistance après immersion. Ce qui nous a poussés à examiner l’existence de corrélations entre les propriétés à l’érosion et les propriétés mécaniques du sol traité
The construction of a hydraulic structure starts with the selection of the materials that will constitute it. The soils used in the construction of hydraulic earthen structures may be made of permeable materials such as sands or low permeability materials such as clay or silt. Depending on the availability of materials near the site, it is possible to choose different types of structures (homogeneous structures, core or zoned). In all cases, the cost of such a structure as a dike is even lower than the soils used for its construction come from areas near the site. When soils are sufficiently available near the construction site, but their use is risky for the stability of the structure, it may be appropriate to seek to modify their characteristics so they can be used in the same security conditions than traditional materials. It is around this issue that this thesis was born. More particularly, this research aims to study the improvements made by a lime treatment on a coarse soil subjected to internal flow to stabilize against the phenomenon of internal erosion. Understanding improvements requires the establishment of a multi-criteria analysis through dedicated tests. In the first part, we are interested in developing a testing device for performing internal erosion tests on this type of soil. This device has enabled us to realize a phenomenological study of the phenomena observed with the direction of flow and the presence or not of the treatment. Subsequently a parametric study was conducted to highlight the influence of the main parameters: treatment dosage, treatment time, height of the specimen and overload. In the second part, we studied the influence of immersion samples in water for this purpose the crumb test test was adapted for this type of soil. Additional unconfined compression tests were conducted to estimate the loss of strength after immersion. This allowed us to try couplings between the properties to erosion and soil treated mechanical properties