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  • Essai feu sur un panneau béton de 9 mètres de haut 01
    1. Le corps d'épreuve en béton armé de 9 m de haut est intégré au four modulaire de la plateforme d'essais au feu Vulcain (site du CSTB à Marne-la-Vallée).
  • Essai feu sur un panneau béton de 9 mètres de haut 02
    2. La préparation de l'essai de résistance incendie mobilise une équipe de 30 ingénieurs-techniciens de la direction Sécurité Structures Feu.
  • Essai feu sur un panneau béton de 9 mètres de haut 03
    3. Le voile de béton, maintenu au four modulaire en tête et pied, conserve sa capacité de translation et de rotation. Un coffrage en échelle assure sa stabilité.
  • Essai feu sur un panneau béton de 9 mètres de haut 04
    4. Le voile de béton est moucheté pour proposer 10 000 points de mesure aux 7 caméras situées face à lui.
  • Essai feu sur un panneau béton de 9 mètres de haut 05
    5. Le système de corrélation d'image offre une représentation 3D, temps réel, de la déformation du mur sur l'ensemble de sa surface.
  • Essai feu sur un panneau béton de 9 mètres de haut 06
    6. Chercheurs et professionnels peuvent suivre l'évolution de la déformée de l'ouvrage au travers de représentations graphiques.
  • Essai feu sur un panneau béton de 9 mètres de haut 07
    7. L'équipe du CSTB pilote l'essai de résistance incendie, qui soumet une des faces du voile de béton à des températures proches de 1 000 °C.
  • Essai feu sur un panneau béton de 9 mètres de haut 08
    8. A mi-hauteur, le mur se cintre de plus en plus sous l'effet de la chaleur. Ce déplacement horizontal est appelé la flèche.
  • Essai feu sur un panneau béton de 9 mètres de haut 09
    9. La caméra thermique permet de mesurer la température du mur non exposé au mur, et de représenter son évolution par visualisation chromatique.
  • Essai feu sur un panneau béton de 9 mètres de haut 10
    10. Résultat de l'essai de résistance incendie sur le voile en béton de 9 m de haut, au bout de 90 min : la flèche mesure 34 cm.

Photos : Florence Joubert

Comparable par sa taille à une aile d'avion, un corps d'épreuve en béton de 9 m de haut a été soumis à de très hautes températures, jusqu'à 1 000 °C, pendant 90 minutes. Cet essai de résistance incendie sur grand ouvrage, inédit sur la scène internationale, a été réalisé pour la première fois dans la plateforme Vulcain au CSTB. Il contribue à renforcer la connaissance scientifique sur le comportement au feu de tels ouvrages.

11 h : le panneau en béton armé se dresse sur 9 m, intégré au four modulaire de la plateforme d'essais Vulcain. Les brûleurs s'allument. Dès la première dizaine de minutes, on observe un déplacement du mur de quelques centimètres, en forme de courbure. Le mur se cintre en se rapprochant de la source de chaleur. Ce phénomène ne cesse de croître pendant 90 minutes – durée de l'essai – tandis que les températures du four s'élèvent jusqu'à 1 000 °C. Toute l'attention est portée sur le déplacement horizontal du mur à mi-hauteur, appelé la flèche. C'est l'indicateur clé à mesurer en vue d'apprécier la tenue au feu de l'ouvrage.

Une métrologie innovante. Au-delà du dispositif de mesures basé sur l'installation de plus de 20 capteurs sur l'ouvrage testé, l'essai a bénéficié d'un système innovant de corrélation d'images, utilisant 7 caméras positionnées à distance de l'ouvrage. Cette technologie, déjà employée dans l'aéronautique, la défense, l'automobile ou les sciences biomédicales, est à présent mise au service du bâtiment. Avec une grande précision, elle permet de superposer les images et mesures prises par les caméras pour offrir, en temps réel, une visualisation graphique et chromatique 3D de la déformée du mur sur l'ensemble de sa surface.

Résultat : au bout de 90 minutes, la température du four s'élève à 1 006 °C et la flèche est de 34 cm. L'écart entre cette mesure réelle et les prévisions, réalisées par le CSTB par calcul, est très faible. Inférieur à 10 %, il correspond à la marge de sécurité.

En savoir plus sur cet essai : enjeux, méthode et perspectives scientifiques