Effet de la corrosion sur l’adhérence acier - béton : essai et identification

Effect of corrosion on adhesion steel-concrete : test and identification

• Auteur / Autrice : Bich Hop Tran
• Direction : Yves Berthaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des solides et des structures
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux -- Fissuration

Béton armé

Corrosion

Résumé

Le béton armé est un matériau composite constitué de béton et d'acier qui allie la résistance à la compression du béton à la résistance à la traction de l'acier. De plus, c'est un matériau capable de s'adapter aux formes les plus diverses, grâce à sa facilité de mise en œuvre. Un des axes de recherche pour le béton armé est l'étude de toutes les sources possibles de défaillances potentielles de la structure, afin de les comprendre et de les éliminer, ou de les diminuer et de les contrôler efficacement jusqu'à une certaine limite de sécurité. Parmi ces défaillances, la liaison entre l'acier et le béton est un phénomène central qui peut déterminer les modes de rupture d'un élément structurel, et c'est cela qui a conduit à nos études. L'objectif de cette thèse est donc d'étudier le comportement de l'interface acier-béton sous différents effets tels que: la corrosion, la rugosité, le confinement. On présente dans ce travail un nouvel essai, nommé essai PIAF, en vue d’étudier le comportement de l’interface acier - béton en l’absence de confinement dû à la fois à la géométrie (séchage) et aux conditions aux limites dans l’essai d’arrachement classique. L’essai PIAF permet de mieux comprendre l’influence d’une étreinte latérale et le comportement de l’interface. Pendant l’essai, les champs de déplacement ont été mesurés par corrélation d’images numériques à l’aide du logiciel CORRELILMT. Un modèle de comportement mécanique de l’interface a été développé et identifié. Les résultats numériques implantés dans le code Castem 2000 sont comparés avec ceux obtenus par les expériences en vue de valider le modèle proposé.

Reinforced concrete is a composite material consisting of concrete and steel which combines the compressive strength of concrete at the tensile strength of steel. In addition, this is a material which is adaptable to many different forms, thanks to its facility of implementation. One axis of research for reinforced concrete is studying all possible sources of potential failures of the structure to understand and eliminate or reduce them and control effectively them with a certain limit security. Among these failures, the bond between steel and concrete is a central phenomenon which can determine the failure modes of a structural element, and leads therefore to our studies. The objective of this thesis is studying the behavior of steel-concrete interface under various effects such as corrosion, roughness, containment. We present in this work a new test, named PIAF test, in order to study the steel - concrete interface behavior in the absence of the effects of confinement due to the both geometry (shrinkage) and to the boundary conditions arising in the classical test. PIAF test allows to better understand the influence of the lateral confinement and the interface behavior. During PIAF test, the displacement fields can be determined by using digital image correlation CORRELILMT. A mechanical model for the interface has been developed and identified. The numerical results obtained by Finite Element Method (Castem Code 2000) are compared with the ones obtained by experimental measurments in order to validate the proposed model.