Relation entre microstructure de l’interface et comportement mécanique à l’arrachement

Relation entre microstructure de l’interface et comportement mécanique à l’arrachement

 Etude des paramètres caractéristiques du comportement mécanique

Relation entre le débit d’écoulement et le comportement mécanique à l’arrachement

Cas de la phase pré-pic du comportement à l’arrachement La phase pré-pic du comportement à l’arrachement correspond à la mise en tension progressive des filaments constituants le fil jusqu’à atteindre un comportement charge / glissement quasi linéaire caractérisé par la raideur pré-pic kbond,a.

L’augmentation de la charge d’arrachement conduit alors à la rupture progressive des filaments et/ou des jonctions filaments / matrice cimentaire, ce qui a pour conséquence une réduction progressive de la raideur jusqu’à atteindre la résistance à l’arrachement Pmax,a qui marque la fin de la phase pré-pic.

La figure 5.1 présente la relation entre la résistance à l’arrachement Pmax,a et le débit surfacique d’écoulement qf. Le chapitre 3 a montré que la pénétration de la matrice dans le fil réduit le débit d’écoulement surfacique. On sait par ailleurs qu’elle augmente le nombre de filaments ancrés. En conséquence, un accroissement du débit surfacique est associé à une réduction de la résistance à l’arrachement, ce que l’on constate effectivement figure 5.1.

n constate que cette tendance est observée pour tous les types de fils, avec un taux de réduction qui semble 203 Chapitre 5 indépendant du type de fil, même si le niveau de résistance peut varier fortement d’un fil à l’autre. En particulier, les fils OC présentent des niveaux de résistance à l’arrachement réduit par rapport aux fils SG, quel que soit le débit d’écoulement mesuré le long du fil.

Cela est particulièrement visible si on raisonne sur l’efficacité d’arrachement (e(Pmax,a) ; voir figure 5.2). Cela peut s’expliquer par la nature de l’ensimage utilisé pour ces deux types de fils. En effet, les fils SG sont produits pour un usage dans les bétons et leur ensimage a pour fonction de favoriser l’adhérence filament / mortier, ce qui n’est pas le cas de l’ensimage des fils OC, destinés à un usage comme renfort de matrices polymères et dont l’ensimage peut être moins compatible avec une matrice cimentaire que celui des fils SG.

Comme pour la résistance à l’arrachement, on observe une diminution de la raideur pré-pic lorsque le débit d’écoulement surfacique augmente (figure 5.3). Dans le cas de ce paramètre, la nature du fil, et en particulier son ensimage, apparait comme peu influente et on constate que toutes les mesures se situent dans un même fuseau, à l’exception des fils SG2 et SG3 dont les valeurs de la raideur pré-pic deviennent très importantes lorsque le débit d’écoulement se rapproche de zéro.

Cependant, ce résultat est une conséquence du mode de détermination de la raideur pré-pic (voir paragraphe 4.7.2.1, expression (4.5)), qui conduit à une divergence lorsque la raideur mesurée (due à la combinaison de l’arrachement et de la traction dans le fil) avoisine la raideur du fil en traction, ce qui est le cas des fils SG2 et SG3.