‹ Contribution à l'étude du retrait des cimentsChapitre 23 sur 32 · NE · texte numérisé non relu

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-2° Si, à un moment quelconque, soit par immersion, soit par exposition à l’air humide, on diminue le retrait, les contraintes tombent rapidement à zéro, tandis que I retrait ne perd qu’une faible partie de sa valeur;

3° Si on prolonge l'immersion au delà du moment où les contraintes s’annulent, le retrait continue à décroître et le cylindre de verre se trouve tendu; | 4° Dans un espace de degré hygrométrique variable, la contrainte du verre varie beaucoup et parallèlement à Phygrométrie.

Ces quatre points constituent É première phase du pliée nomène ou phase des contraintes uniformes. Reprenons-les plus en détail.

1° Les contraintes principales au centre du cylindre sont dés pressions de valeurs extrêmement diverses. Dans le cas d’une plaque circulaire de ciment avec un cylindre de verre placé au centre, elles sont égales. Toute direction devient direction principale, l’ellipse de LAMÉ en ce point est un cercle. Ce fait se traduit en photoélasticité par l’observation de deux lignes isoclines noires radiales, toujours perpendiculaires entre elles quel que soit l’angle des nicols.

Dans le cas d’une plaque de ciment rectangulaire, les deux contraintes principales sont différentes. Elles sont situées dans les axes de la plaque, la plus petite contrainte se trouvant sur le plus grand axe. Ceci s’explique aisément, l’adaptation du ciment étant plus sensible dans la petite dimension de la plaque.

Ces contraintes croissent d’abord proportionnellement au retrait, puis tendent à se stabiliser. Le coefficient de proportionnalité et la tendance à l’adaptation varient avec divers facteurs dont les plus importants semblent être la nature du ciment et le degré de durcissement.

On peut définir ainsi la contrainte de retrait particulière à chaque ciment. Nous avons vu que le retrait était du même ordre de grandeur pour tous les ciments. La contrainte sera d’autant plus élevée que le coefficient d’élasticité sera lui-même élevé. L’adaptation sera d’autant moindre

te

que le ciment sera plus résistant et que le retrait se manifestera plus rapidement.

Conséquence. — La contrainte de retrait est maximum avec le ciment fondu et les ciments à hautes résistances initiales, elle décroit pour les artificiels, ciments de laitier, ciments naturels, chaux, plâtre.

Le dernier terme, le plâtre offre une particularité remarquable : pour ce liant, le gonflement de prise est bien supériur au retrait à l’air: le cylindre de verre est continuellement tendu. Au bout de quelques jours il peut se détacher du plâtre.

2e Si on immerge la plaque ou qu’on lexpose à l'air humide, le ciment s’allonge lentement tandis que la contrainte décroît et s’annule très rapidement. Le phénomène demande quelques heures au plus dans le cas de limmersion, quelques jours dans le cas de l’exposition à l'air humide.

Sa durée est caractéristique du ciment et du degré de durcissement. À âge égal il a suffi de vingt à trente minutes pour annuler la contrainte dans un portland, dix heures ont été nécessaires pour l’annuler dans un fondu. Pour un même ciment, il a fallu pour l’annuler six heures à deux jours, dix heures à sept jours, vingt heures à un mois. La raison en est probablement la même que pour le retrait : les canaux du ciment sont d’autant plus fins que le durcissement est avancé, et l’eau y circule plus difficilement.

Il existe également un coefficient de proportionnalité au retrait pendant la décroissance mais il est difficile à déterminer d’une part à cause de la rapidité de pénétration de l’eau, d'autre part à cause de la nécessité de sortir la plaque pour examiner le verre à la lumière polarisée.

Inversement, par exposition à l'air, on revient à la longueur ét à la contrainte primitives. Le chemin suivi n’est pas le même que le précédent, mais empiète sur lui à la manière des courbes d’hystérésis.

Le fait le plus remarquable de ce retour est l’accroissement avec l’âge du coefficient de proportionnalité contrainte-

retrait. Peu sensible avec les ciments vite évolués, il l’est

davantage avec les ciments lents.

Les figures 30 montrent des diagrammes avec immersion

tracés pour différents ciments.

Ciment lent Ciment rapide y Z8jours

; Zour, & OT S è N à è & S so fa D È 7jours DS [2] à Ki} $ è CR?

0,6 1 0 0,5 1 Retrait mm per m

Fig. 30. — Courbes contrainte-retrait. — Mortier 1/1.

- 3° Dans le cas d’immersions prolongées, la contrainte dans le verre s’inverse, devient une tension mais se stabilise à une faible valeur tandis que le retrait décroît de plus

Contrainte hpz

Fig. 31. — Courbes contrainte-retrat. — Ciment pur.

NO en plus jusqu’à une valeur limite. Tout se passe comme si l'adaptation, dans le cas où le verre est tendu, était beaucoup plus prononcée que dans lé cas où il.est comprimé par le ciment. Dans le diagramme contrainte-retrait, le point représentatif tend à revenir vers l’origine. Par immersions et émersions successives on trace des boucles plus ou moins

prononcées (fig. 31).

j 60% T Se

y S L'une \ A

Cr 80%+

DZ

Ciment pur

Compression du verre en M Le]

Mortier 1:1

ortier 1:3

| 5 -+: 10. Eee < 20° Temps en jours :

Fig. 32. — Variations hygrométriques des contraintes.

Conséquence. — L'expérience montre qu’il ne saurait sub- Sister de contraintes de retrait après une immersion suffisam-

Re

ment prolongée. Or on sait que la résistance d’un béton, comme son adhérence au fer, est plus grande dans le cas de la conservation à l’eau que dans le cas de la conservation à l'air. Il faut donc admettre que ces qualités ne sont pas dues uniquement au retrait.

-- En particulier l’adhérence semble liée à laffinité des surfaces de contact. Comme on le constate par photoélasticité, elle est considérable dans le cas verre-ciment.

4° Dans un espace de degré hygrométrique variable la contrainte du verre varie constamment, dans de grandes proportions, et parallèlement à l’hygrométrie ambiante. Ce parallélisme est remarquable. L’ensemble verre-ciment se révèle comme un hygromètre des plus sensibles (fig. 32).

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