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Quel comportement au feu des bétons ?

Pour aider les fabricants à maîtriser le comportement des bétons dans des conditions extrêmes, les chercheurs du CSTB, en collaboration avec le Laboratoire de Modélisation et Mécanique des Structures de l'Université Pierre et Marie Curie, ont développé un modèle à l'échelle mésoscopique capable de représenter le béton et ses constituants (pores, granulats, ciment, sable…). Cette approche permet d'étudier les interactions entre les différents constituants, non identifiables par une approche macroscopique classique, qui considère le matériau comme isotrope et homogène. L'avancement des connaissances dans ce domaine permet d'aider à la formulation de nouveaux bétons en fonction de leur usage et d'optimiser les éléments de structure en béton. Les outils de simulation numérique progressent et des évolutions importantes sont attendues pour les prochaines années. Pour l'heure cependant, dans l'état actuel des connaissances, le calcul seul ne permet pas d'évaluer la résistance au feu des ouvrages en bétons qui ne sont pas standard, ni celle des ouvrages en bétons classiques lorsqu'ils sont soumis à un feu à développement rapide. Dans ces cas, une expérimentation destinée à apprécier les phénomènes d'écaillage demeure indispensable de manière à fournir aux modèles de calcul les données nécessaires à l'évaluation de performances des ouvrages. L'une des raisons qui peut conduire à l'écaillage des bétons résulte de l'augmentation de la pression de vapeur. Les expérimentations menées au CSTB et dans d'autres laboratoires ont montré que les fibres organiques, en particulier les fibres de polypropylène, peuvent, dans certaines situations, réduire de façon efficace ces risques d'écaillage.

Détermination des caractéristiques thermiques du béton en fonction de la température.
Détermination des caractéristiques mécaniques du béton en fonction de la température.
Simulation numérique du comportement au feu d'un mur en béton.