Soutenance de thèse de Fatima BEN MOUHOU au Centre Scientifique et Technique de Bâtiment, 4 Av. du Recteur Poincaré, 75016 Paris, Salle : CSTB Paris
Résumé : Le scellement chimique des armatures rapportées est une technique largement utilisée dans la construction pour fixer une structure secondaire à une structure principale en béton armé. Elle consiste à ancrer une armature en acier dans un trou foré dans du béton durci à l’aide d’un liant chimique. À l’origine, cette méthode servait à corriger des erreurs dans le béton préfabriqué, puis elle a été adoptée pour la rénovation et le renforcement des structures existantes. Aujourd’hui, elle est aussi utilisée dans les extensions de nouvelles constructions pour répondre à des exigences architecturales complexes, en offrant flexibilité dans la planification et la conception des structures en béton. À température ambiante, les adhésifs permettent d’obtenir une résistance d’adhérence égale ou supérieure à celle des armatures coulées en place. Ce procédé présente de nombreux avantages par rapport aux barres coulées (longueur d’ancrage réduite, entraxe amélioré, enrobage et distance au bord réduits). Cependant, en cas d’incendie, la température affecte à la fois les propriétés mécaniques de l’adhésif et celles du béton environnant, ce qui conduit à une compétition entre deux modes de ruine : la perte d’adhérence et le fendage du béton. Dans la littérature, plusieurs recherches ont été menées pour étudier l’influence de l’augmentation de la température sur l’adhérence (gouvernée par les performances des résines.) des armatures rapportés. Les méthodes issues de ces études consistent à prédire la résistance d’adhérence des scellements d’armatures rapportées, installées avec des enrobages suffisants pour provoquer une ruine par adhérence (arrachement), ce qui n’est pas toujours le cas. En effet, l’application des scellements chimiques dans les assemblages des éléments en béton implique parfois des enrobages relativement faibles. En outre, les fabricants ont récemment progressé dans le développement des produits adhésifs de moins en
moins sensible à la température. Dans ces cas, le mode de rupture par fendage peut devenir dimensionnant. Cette thèse vise à développer une méthode de dimensionnement pour garantir la tenue au feu des scellements chimiques d’armatures, en se concentrant sur la rupture par fendage. Les recherches se déclinent en quatre parties principales : • État des connaissances : Une revue des connaissances sur la technologie des scellements chimiques, les méthodes d’évaluation et de dimensionnement à température ambiante et élevée, et l’influence de la température sur les matériaux constituant le système d’ancrage chimique. • Étude expérimentale : Un protocole expérimental a été élaboré pour évaluer la résistance au fendage à haute température. Les essais ont permis de délimiter la frontière entre la perte d’adhérence et le fendage, avec deux méthodes de chauffage : feu ISO et chauffage électrique. • Modélisation analytique : Une modélisation a été développée pour évaluer les contraintes radiales et circonférentielles dans l’enrobage à température ambiante et élevée, permettant d’analyser la réponse du béton à l’effort de la barre. • Méthode de dimensionnement : Une méthode d’évaluation et de dimensionnement a été proposée, basée sur les études expérimentales et théoriques, pour assurer la tenue structurale des scellements chimiques d’armatures face au fendage.
Mots-clés : béton, feu, fendage, scellements chimiques d’armatures, fixations chimiques,