K et (AP/P)Q sont calibrés sur la courbe de retrait au séchage en fonction de la perte de poids (Fig. 1). Définition de la doctrine nucléaire d'EDF (sûreté nucléaire, documents techniques, spécifications, normes, principes de fonctionnement des systèmes et équipements).
De l'électricité nucléaire
EDF et l'énergie en France
- EDF, un service public depuis 1946
- Les enjeux de la politique énergétique française
- La sûreté et les pouvoirs publics en France
- La sûreté du bâtiment réacteur
Par ailleurs, la qualification du personnel d'exploitation et le niveau des contrôles, effectués par EDF et par les pouvoirs publics, garantissent la sûreté. Le Haut Conseil de la sûreté et de l'information nucléaires (CSSIN), composé d'experts scientifiques, économiques et sociaux, adresse des recommandations au ministère de l'Industrie sur la politique de sûreté et en informe les médias.
La conception des centrales nucléaires françaises 1 Introduction, le parc français des centrales nucléaires
- Caractéristiques générales du génie civil
- Planning de construction et caractéristiques en fonctionnement
- L'auscultation des enceintes .1 Le principe de l'auscultation
- Le cas des enceintes de confinement
- Influence des conditions aux limites, effets du dôme et du radier
- Le traitement statistique des résultats
Dans le cas des enceintes de centrales nucléaires (Rousseîle, 1993), le suivi a pour but de vérifier le niveau de précontrainte résiduelle dans le temps, garantissant ainsi la solidité et l'étanchéité de l'enceinte en cas d'accident. Tassement différentiel du radier et rotation éventuelle de la structure par pendules et nivellement optique.
Le problème tel qu'il se pose actuellement
- Approche réglementaire de dimensionnement
- Les résultats d'auscultation
Dans l'hypothèse optimiste, nous argumenterons : « Les déformations actuellement mesurées sont dues à des cinétiques plus fortes que prévu. Dans l'hypothèse pessimiste, nous répondrons : « Le retrait et le fluage du béton ont été sous-estimés dans les calculs de dimensionnement.
Définition du sujet de thèse
- Position du sujet
- Conséquences attendues à court et à moyen terme
- Les difficultés rencontrées
Une aide à la formulation du béton pour les structures présentant des problèmes de fluage. Par la suite, dans les cas où les déformations différées du béton s'avèrent supérieures aux dimensions considérées, il sera possible de réfléchir et de proposer des moyens pour prolonger la durée de vie de ces ouvrages.
Caractérisation des
Le Programme expérimental
- Les sites sélectionnés
- Principe de la démarche expérimentale
- Méthodologie de validation de la modélisation
À chaque fois, l'auteur utilise des résultats expérimentaux (peu nombreux à l'époque) issus de la littérature pour des applications numériques, qu'il réutilise pour sa propre étude ; notamment les essais de retrait et les essais de fluage avec hygromètre 100% et 50%. Le coefficient de traînée de chaque couche en fonction de l'humidité est calculé comme suit.
Les résultats des essais classiques
- Présentation
- Caractéristiques et provenance des matériaux utilisés
- Les essais sur granulats 23.1 Introduction
- Caractéristiques et provenance des échantillons a) Caractéristiques générales des granulats
- Essais mécaniques (Résistance, Module et Coefficient de Poisson) .1 Descriptif de l'essai
- Resultate et interprétation
- Résultats et interprétation
- Les essais sur pâte de ciment .1 Préparation et mise en oeuvre
- Essais sur béton frais .1 Descriptif des essais
- Resultate et interprétation
On constate que les déformations du béton à Paluel et Flamanville sont relativement similaires, compte tenu de l'étalement prévisible pour ce type d'essai. Fluctuations de la qualité du ciment (besoin en eau et compatibilité avec les additifs). A titre d'exemple, dans l'application nous traiterons le cas où le champ de cisaillement du béton est de la forme suivante.
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Les essais sur carottes de béton réalisés au LMDC
- Caractéristiques des éprouvettes testées a) Provenance
Le béton en place est donc chargé de 1 MPa, soit un douzième de la charge appliquée lors de l'essai. En un sens, les carottes sont constituées des matériaux de référence les plus représentatifs de la structure à étudier. Par ailleurs, nous avons effectué un suivi de la microfissuration des noyaux de béton au fil du temps par la méthode de la réplique simple (Escadeillas, 3988).
Résultats ; comparaison avec les données du CEMETE
Il existe une forte disparité entre les différents types de béton étudiés puisque les résistances varient entre 35 et 75 MPa et les modules entre 32 et 41 GPa. Enfin, dans cette étude, nous constatons que le schéma BPEL a tendance à surestimer le module du béton à haute résistance. Force est de constater que les tests de base donnent des résultats systématiquement inférieurs de 8 à 16 % à ceux obtenus ailleurs.
Interprétation des résultats grâce à un modèle de milieu composite
- Présentation succincte de deux modèles
En général, les deux modèles donnent des résultats précis sans pouvoir classer les différents bétons. Cependant, le modèle de « pêche inversée » qui a donné d'excellents résultats dans les modules BHP (de Larrard, 1992) tend à surestimer légèrement les modules expérimentaux. Sa structure, moins rigide que le motif « pêche inversée », semble mieux s'adapter au béton ordinaire.
Essais de porosimétrie au mercure
Or, on peut observer (tableau 20) que la densité de l'échantillon utilisé pour mesurer la porosité est systématiquement inférieure à la densité du béton mesurée au rouleau, elle-même inférieure à la densité des grains entrant dans sa composition ; cela s'explique par le processus, puisque lors du choix d'un échantillon, nous essayons d'éviter autant que possible de prendre des granulés. Cette différence s’explique facilement par le remplissage des pores du matériau au fur et à mesure de l’hydratation. Enfin, une différence de cohésion pâte/granulats a été observée lors des essais selon le type de béton ; les bétons de Chooz, Civaux (B11 et BHP), qui contenaient des granulats calcaires, avaient une meilleure cohésion que les bétons de Penly ou de Paluel, dont les granulats silicatés se séparaient beaucoup plus facilement et laissaient une impression spongieuse.
Conclusions
Dans cette section nous examinerons les différentes déformations retardées qui se produisent dans le béton au cours de sa vie, tout d'abord le retrait de jeune âge (retrait endogène et retrait thermique), le retrait de dessiccation avec modélisation du séchage et, une fois soumis à des contraintes, le bon fluage et le fluage de déshydratation. . On consacre ensuite, classiquement, un chapitre à chacune des distorsions différées. Par ailleurs, il convient de souligner que les phénomènes physico-chimiques à l’origine des déformations retardées sont loin de faire l’unanimité au sein de la communauté scientifique internationale.
Les déformations différées du béton
Introduction
En effet, peut-être avec un peu d'optimisme, Acker dans (Acker, 1988 ; Acker, 1992) fait remonter le retrait du béton à trois origines principales : l'autodessiccation, la réaction d'hydratation exothermique et le durcissement du béton. Nous allons maintenant passer en revue les effets de la première cause dans les deux prochains chapitres.
Le retrait endogène ou retrait d'hydratation du béton
Le retrait endogène
Le phénomène physico-chimique
- Introduction
- Analyse fine de la contraction Le Chatelier
Enfin, il reste à écrire l'équation de conservation de masse pour le ciment et pour l'eau. Pour le ciment, cette conservation de masse6 s'écrit à l'aide des volumes respectifs de ciment anhydre et d'hydrate formé, sachant que le volume apparent de l'hydrate est de 2,15. Pour la masse d'eau, on écrit que la quantité d'eau chimiquement liée est de l'ordre de 20 % de la masse de ciment anhydre consommée, sans oublier la quantité d'eau libre bloquée dans la porosité de l'hydrate.
13 Mécanisme proposé pour le retrait endogène
Influence de paramètres divers
34;ancien" au sens de maturité u que nous définirons plus en détail au chapitre II. La valeur finale du retrait endogène dépend principalement du type de ciment utilisé et de la quantité d'eau nécessaire à son hydratation. D'autre part Par contre, si l'on tente d'établir, au niveau de la formulation, un certain rapport eau/eau, on a deux phénomènes physiques en compétition.
Mesure directe du retrait endogène
- les problèmes liés à la mesure
À l'échelle macroscopique, cette isotherme de sorption-désorption ne traduit en réalité rien d'autre que la loi de Laplace à l'échelle microscopique en une forme « intégrale » (Lassabatère, 1994). On voit aussi que plus les pores sont fins, plus la cinétique de retrait endogène sera rapide (en fait, elle s'arrête dès qu'il n'y a plus d'eau disponible pour l'hydratation) et plus la valeur de retrait final sera élevée (les pores plus fins draineront arroser plus vite et il y a des contraintes qui apparaissent dans la phase liquide, donc beaucoup plus importantes). Nous soutiendrons donc que plus le rapport eau/c est faible, plus le retrait endogène est important.
Ce phénomène explique à lui seul les fluctuations des points expérimentaux obtenus sur les courbes de retrait (voir figure 2).
Centrale de Civaux
Principaux résultats pour les six sites étudiés
Notons au passage que Penly, Flamanville et Paluel, qui sont réalisés avec le même ciment (GPA HP PM St Vigor), ont des cinétiques très différentes ; il en va de même pour les deux bétons de Qvaux. A noter également que le BHP de Qvaux, grâce à un e/c de l'ordre de 0,6, présente un faible retrait endogène par rapport au retrait endogène du béton ordinaire de Qvaux Bll. Mentionnons cependant l'expérience réussie de Le Roy (Le Roy, 1995) sur un béton à haute performance réalisé avec le même type de granulat.
Prise en compte dans les structures
Pour cela, il faudrait effectuer un véritable calcul viscoélastique et comparer à chaque instant la contrainte résultant du retrait endogène avec la résistance à la traction. Les contraintes mécaniques seront provoquées par la différence entre la contraction endogène de la portance supérieure et celle restant à atteindre dans la portance inférieure. Dans ce cas, le seul moyen de réduire la traînée est de réduire le retrait endogène du matériau (en changeant la formulation) et de réduire le délai de coulée entre deux remontées successives.
Conclusion
Le dernier cas pouvant se produire est celui des structures épaisses, où l'augmentation de température provoquée par l'exothermicité de la réaction d'hydratation provoque une accélération de la réaction d'hydratation. Il en résulte des gradients du degré d'hydratation (Fig. 7), qui vont donc générer des gradients de retrait endogènes dans la structure. La simulation réalisée sur un mur de 1 m d'épaisseur tend à montrer que pour les températures atteintes le gradient d'hydratation est très faible (quelques centièmes).
Le retrait thermique du béton
Le retrait thermique
Notions préliminaires sur la therrao-aetivation
- Loi d'Arrhenius et maturité
- Remarque générale sur les problèmes de cinétique chimique
L'âge équivalent donne une idée du temps qu'aurait mis le béton à l'état isotherme T(s) = T0 (on a alors u(t) = t) pour que la réaction d'hydratation atteigne son état d'avancement actuel. Soit une réaction chimique réunissant les réactifs Cj (i=1,2) qui réagissent pour donner les produits Cj (j=3,4) dans les proportions données par les coefficients stoechiométriques 04 (i=L.4) (avec la convention de signe généralement admise en cinétique chimique : 04 négatif pour les réactifs et oq positif pour les produits) le bilan de la réaction s'écrit alors. La fonction f(A) dépend donc au moins des proportions initiales des constituants et du type de liant choisi via les coefficients βj ; f dépend donc a priori de la composition du béton choisie et bien entendu du type de ciment.
Les phénomènes phvsico chimiques
Pour faciliter la visualisation (Figure 2.1), le module du béton est supposé nul avant durcissement (le béton est à l'état frais). Après durcissement, il passera une valeur de E"=15 GPa (en supposant qu'il soit instantané). et pendant la première partie de la montée en température. Donnons maintenant un exemple d'un facteur qui affecte directement la valeur de la température de durcissement, et auquel on prête généralement peu d'attention : la teneur en eau du béton, liée à la température, est nécessaire et donne des résultats satisfaisants.
Influence de divers paramètres
- Introduction
Le module TEXO, qui calcule la température en tous points de la structure. Lorsque J(t) est évalué à partir de T|(t), il est alors possible d'effectuer une correction de perte comme suit. Pour connaître le potentiel exothermique des fumées de silice, nous avons ensuite réalisé un autre test (Figure 8) en remplaçant une partie de la quantité de ciment par de la fumée de silice et des fillers (Tableau 1).
- Le calcul des températures
- Le calcul des contraintes
- Le cas des enceintes de centrales nucléaires, les modes de fissuration
- Remarque sur l'eau ajoutée
- Les essais avec traitement thermique
- Description des essais
- Résultats et interprétation
La différence entre les deux centrales représente un ordre de grandeur de la propagation à laquelle on peut s'attendre. Le module d'Young est également calculé en chaque point du réseau, en fonction de la résistance par la loi de Byfors (Byfors, 1980). Pour aller plus loin, il est intéressant de faire une revue approfondie de la littérature.
6 Conclusion
Le séchage et le retrait de dessiccation
Nous avons vu dans les deux chapitres précédents que les déformations retardées du béton au jeune âge étaient principalement liées à l'hydratation du ciment. Dans le cas du retrait thermique, il s’agit de l’augmentation de température due à la chaleur dégagée lors du bétonnage. cette réaction, simultanément au fait que les propriétés mécaniques du matériau évoluent fortement à mesure que le béton durcit, provoquant des retraits ou des contraintes pouvant provoquer des fissures. Dans le cas du retrait endogène, le phénomène est plus complexe car l'hydratation est certes le moteur des déformations, mais le processus physique réellement responsable des déformations est dû aux forces capillaires qui se produisent du fait de la baisse de l'hygrométrie interne du matériau. . Dans les deux cas, nos efforts se sont principalement concentrés sur une justification théorique des approches classiques habituelles (Acker, 1998 ; Bazant, 1972a, 1986b), qui sont davantage basées sur la mécanique et la thermodynamique. Pour cela nous nous sommes placés dans le cadre général de la mécanique des milieux poreux (Coussy Lassabatère, 1994).
Le séchage du béton
Le séchage du béton
- Objectifs
- Le séchage : causes et conséquences
- L'eau dans la pâte de ciment durcie et dans le béton
- Peut on parler d'une porosité du béton ?
- L'eau dans le béton
- Distinction entre eau evaporable et non evaporable
- Analyse de la structure poreuse du béton durci .1 Les différents types de pores
- Facteurs limitant l'étude expérimentale des phénomènes de séchage
- Isotherme de sorption/désorption du béton
- Equations de la migration de l'humidité dans le béton
- Dérivée matérielle d'une intégrale de volume
- Equations de la masse
Une partie de l'eau qui n'est pas utilisée lors de la réaction d'hydratation n'est donc pas chimiquement liée dans le béton (Acker, 1988). Une valeur plus faible de la microporosité (la formation du gel, qui correspond aux plus petits pores, est interrompue). Une augmentation de la diffusion près de la surface de l’échantillon (porosité plus élevée).
- Equation de diffusion pour l'eau liquide et l'eau gazeuse
- Explication physique de D(C)
- Effet d'un champ de contrainte sur le séchage
- Conditions initiales et conditions aux limites
- Prise en compte de la fissuration
- Relation entre la taille de l'éprouvette et le temps de séchage
L'équation (HÍ-29) met en évidence la nature non linéaire de la diffusion de l'humidité dans le béton. En transférant w dans l'équation (HI-19), nous obtenons l'équation de diffusion classique :. d) Prise en compte de la température. En transférant cette équation à (111-29), nous avons une idée de la façon dont le coefficient D(Cfl) est fonction de la température.
- Application à notre étude
Pour la structure Q, la perte de poids est calculée comme suit. Dans notre cas, nous avons choisi une approche globale pour déterminer D(C) en utilisant la perte de poids d’une structure épaisse. Un calcul par éléments finis est ensuite effectué qui nous donne la perte de poids de la structure en intégrant la teneur en eau en chaque point.
