Determination of pore-size distribution from freezing-point depression

By utilising the effect of interfacial curvature on the freezing-point of liquids confined in capillaries, it is in principle possible to determine a pore-size distribution, from the curve of freezing-point against volume frozen. The method is formally similar to capillary condensation methods based on the Kelvin equation. Suitable experimental techniques are described. A comparison with the results of mercury porosimetry on a sample of brick shows reasonable agreement.

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Résumé L’effet de la courbure interfaciale sur le point de congélation de liquides retenus dans des capillaires permet, en principe, de déterminer une distribution du diamètre des pores, d’après la courbe point de congélation/volume congelé. On procède à un examen des bases théoriques et l’on montre qu’il existe une similitude formelle avec les méthodes par condensation capillaire qui reposent sur l’équation de Kelvin. Quelques incertitudes théoriques subsistent, qui dépendent principalement du modèle défini adopté pour représenter les configurations de la glace, de l’eau et de l’air dans les pores; mais la comparaison entre les résultats expérimentaux et ceux que l’on peut déduire de la théorie permet de les éliminer. On examine également les effets des sels dissous et de l’hystérésis entre la fusion et la congélation. On décrit des techniques expérimentales appropriées, tant dilatométriques que calorimétriques. Les résultats s’accordent assez bien avec ceux obtenus sur un échantillon de brique par la porosimétrie au mercure.

     

Effect of cold drawing on susceptibility to hydrogen embrittlement of prestressing steel

This paper compares the behaviour under aggressive environmental conditions of a prestressing steel in two forms (bar and wire) of different yield strengths, to investigate the influence of this material parameter on their susceptibility to hydrogen-assisted cracking in aqueous environments. Slow strain-rate tests using pre-cracked, specimens were performed under various environment conditions. Different fatigue pre-cracking loads were used to analyse the influence of the stress state in the vicinity of the crack tip on the hydrogen-assisted cracking process. The results confirm the well-known fact that the highest-strength steel is the most susceptible to hydrogen embrittlement. A model of hydrogen diffusion in metals— including the effects of both hydrogen concentration and hydrostatic stress distribution—is proposed to explain these results on the basis of the stress-strain curve of the material. Consideration is given to compressive residual stresses induced in the vicinity of the crack tip during the fatigue pre-cracking process. The model is able to explain the different susceptibility to hydrogen embrittlement of the two steels.

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Resume On utilise couramment deux types d’aciers dans le béton armé: les aciers tréfilés (C−Mn) ou trempés (Si−Cr). Bien que leur limite élastique soit assez élevée pour garantir une durée de service normale dans la zone d’élasticité, leur résilience est moindre que celle des aciers ductiles de limite élastique inférieure, et ils sont, par conséquent, plus sujets à des défauts tels que fissures ou encoches. De plus, ces aciers peuvent se fissurer sous l’influence d’une ambinace corrosive. On compare ici le comportement dans des conditions agressives, d’un acier de précontrainte C−Mn sous forme de barre ou de fil, de limites élastiques différentes, afin d’étudier l’influence, de ce paramètre du matériau sur la fissuration favorisée par l’hydrogène en milieux aqueux et, par suite, l’effet (bénéfique ou non) du procédé de tréfilage de ce point de vue particulier. Le programme expérimental consistait en une série d’essais de déformation à vitesse lente sur des éprouvettes pré-fissurées dans des conditions ambiantes variées. On a utilisé différentes charges de pré-fissuration en fatigue pour analyser l’influence de l’état de contrainte au voisingage de l’extrémité de la fissure sur le processus de fissuration favorisé par l’hydrogène. Les résultats confirment le fait bien connu, à sovoir que le fil tréfilé (acier de haute résistance) est davantage sujet à la fragilisation par l’hydrogène que la barre laminée à chaud (résistance plus basse), ce qui montre que le tréfilage réduit la résistance d’un acier de précontrainte à la fissuration favorisée par l’hydrogène. Dans la partie théorique, on propose un modèle de diffusion de l’hydrogène dans les métaux—qui tient compte des effets de la concentration en hydrogène et de la distribution des contraintes hydrostatiques—pour expliquer les résultats expérimentaux à partir de la courbe contrainte/déformation établie pour chaque matériau. On tient compte des contraintes en compression résiduelles qui se produisent au voisinage de l’extrémité de la fissure pendant le processus de pré-fissuration en fatigue, et qui sont modélisées selon les distributions de Rice pour un matériau élastique idéalement plastique. Le modèle permet d’expliquer les différentes susceptibilités à la fragilisation à l’hydrogène des deux formes d’acier de précontrainte à haute résistance (barre et fil): après la pré-fissuration en fatigue, la barre laminée à chaud présente une zone plastique plus large que le fil tréfilé, et l’hydrogène doit couvrir une plus longue distance avant d’atteindre le point critique, ce qui explique pourquoi la barre laminée est moins susceptible à la fragilisation à l’hydrogène.

     

Effect of curing conditions and concrete mix design on the expansion generated by delayed ettringite formation

Many studies have shown the effect of different parameters on the expansion induced by delayed ettringite formation (DEF), but there is not yet a general agreement on their relative effects due to discrepancies on experimental results generally attributed to different experimental conditions. The aim of this study is to assess the coupling effects between some of the main parameters of this reaction using the experimental design method. The main interactions concern two factors: temperature and duration of heating during curing. Each interaction has been subjected to statistical tests in order to be validated. The resulting empirical models can reflect the experimental fields and therefore provide useful information about the risk of expansion related to␣DEF, knowing the temperature and the duration of curing, the alkali content of the concrete, the aggregate nature and the water to cement ratio.

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Résumé De nombreuses études ont montré l’influence de différents paramètres sur les expansions induites par la formation différée de l’ettringite (DEF). En raison des divergences de résultats attribuées à des conditions expérimentales différentes, il n’existe pas d’accord unanime sur l’effet de ces paramètres. L’objectif de cette étude consiste à étudier les couplages entre certains des principaux paramètres de cette réaction par la méthode des plans d’expériences. Les principales interactions concernent la température et la durée de l’échauffement. Chaque interaction a subi un test statistique afin d’être validée. Les modèles empiriques déterminés peuvent reproduire le champ expérimental étudié et ainsi fournir des informations pertinentes sur les risques d’expansion attribuée à la DEF, à partir de la connaissance de la température et de la durée de l’échauffement, la teneur en alcalins du béton, la nature des granulats et le rapport E/C.

     

Contribution à l'étude générale des dalles

Cette contribution concerne divers procédés d'analyse des contraintes des dalles biaises. Ce sont:

- des méthodes analytiques: calcul par la méthode des Différences Finies; calcul par la méthode des Équivalences;

- des méthodes expérimentales: étude sur petits modèles élastiques; mesure sur ouvrages réels.

Les différentes méthodes sont exposées et les résultats obtenus sur huit ouvrages biais sont comparés. Parmi ces ouvrages, le plus biais possède un angle aigu égal à environ 16^o. Les concordances entre les résultats sont satisfaisantes, tant du point de vue moments fléchissants et de torsion, que du point de vue réactions d'appuis et flèches, et permettent d'assurer la validité des méthodes de calcul présentées.     

Development of a confined model for rectangular ordinary reinforced concrete columns

In order to estimate the flexural behaviour of reinforced concrete members, the stress–strain behaviour of the constituent materials must be well established. The behaviour of confined concrete is important to the designer in order to determine the quantity of the confining steel required in reinforced concrete column sections to achieve the ultimate curvatures required in seismic design for ductility. The objective of this study is to develop an analytical model for the confinement mechanism in rectangular reinforced concrete columns. The proposed model was established on the basis of the observations derived from several experimental studies conducted in past years and encompasses some features of already established models. The main variables examined in the model include the volumetric ratio of lateral reinforcement, the characteristics of steel and concrete and the effectiveness confinement coefficient. The comparison with other existing models illustrates the validity of the proposed equations.

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Résumé L’issue fondamentale permettant de définir la capacité flexionnelle des éléments en béton armé est la connaissance des lois contraintes déformations des matériaux constitutifs. Le comportement du béton confiné est donc l’élément capital qui devra permettre au concepteur d’estimer, par utilisation de l’armature transversale, la ductilité de courbure exigée pour une demande de ductilité désirée. L’objectif de cette étude est de développer un modèle analytique tenant compte du mécanisme de confinement dans les poteaux en béton armé. Le modèle est basé sur une analyse rigoureuse de modèles analytiques existants et une exploitation de données expérimentales réalisées durant les deux dernières décennies. L’étude a pris en considération l’influence des différents paramètres, notamment le rapport volumétrique des aciers transversaux, les caractéristiques mécaniques de l’acier et du béton et le coefficient efficace de confinement. La comparaison avec d’autres modèles existants confirme la validité des équations proposées.

     

Determination of the specific surface by adsorption from solution

The determination of the specific surface from measurement of adsorption of dyes and of phenol from aqueous solution, and of fatty acids from non-aqueous solution, is described. Experimental methods are outlined, and results obtained for a wide range of solids which are compared with values determined by electron microscopy and by nitrogen adsorption.

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Résumé On décrit la détermination de la surface spécifique par mesure de l’adsorption de colorants et de phénol en solution aqueuse et d’acides gras en solution dans des solvants. L’adsorption des colorants et des acides gras est généralement monomoléculaire. L’analyse des isothermes se fait par la méthode de Langmuir. On constate néanmoins une adsorption multimoléculaire du phénol, et les isothermes sont alors étudiés conformément à l’équation de Brunauer-Emmett-Teller. On présente brièvement les méthodes expérimentales et les résultats obtenus pour une large gamme de solides, lesquels sont comparés aux valeurs déterminées par microscopie électronique et par adsorption d’azote.

     

Mesure de la conductivité thermique par la méthode du champ thermique unidirectionnel

Résumé Cet exposé traite du problème de la plaque chaude gardée et résume les travaux de Somers et Cyphers, de Pascal, Woodside, Pratt et Donaldson qu’il complète par des résultats expérimentaux sur les mesures de déséquilibre faisant suite aux travaux de Pascal, et donne une précision supplémentaire par la mesure directe des flux. On attire également l’attention sur l’intérêt de compléter les dispositifs lorsque la température moyenne de la mesure est proche ou inférieure à celle de l’environnement.

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Summary This paper deals with the problem of the guarded hot plate and sums up the works by Somers and Cyphers, Pascal, Woodside, Pratt and Donaldson which are completed with experimental results on the unbalance effect, as a continuation of Pascal’s works, and a supplementary precision is given concerning the direct measurement of heat flow. Attention is called as well to the interest of measures under low gradient and to the necessity of completing the devices when the mean temperature of the measure is near or inferior to the room-temperature.

     

Technique de mesurein situ du CTOD au bout d'une fissure de fatigue

Résumé L'ouverture de la fissure CTOD (crack tip opening displacement) constitue un des principaux paramètres mécaniques gouvernant la fissuration par fatigue. Plusieurs auteurs ont proposé des formulations analytiques issues de modèles théoriques. La connaissance de ce paramètre a permis de surmonter quelques difficultés engendrées par l'influence de la plasticité sur les mécanismes de fermeture en pointe de fissure. Souvent ces formulations font intervenir des coefficients de proportionnalité déterminés numériquement ou expérimentalement pour définir l'évolution du CTOD. Toutefois, il n'existe pas à l'heure actuelle de formulation théorique générale permettant d'accéder au CTOD sans avoir recours aux méthodes expérimentales. L'expérimentateur devra donc disposer d'une technique de mesure performante pour pouvoir quantifier ce paramètre avec plus de précision. Dans cette étude, nous proposons une technique de mesurein situ du CTOD à partir d'essais effectués sur deux alliages d'aluminium à haute résistance: le 2024-T351 et le 7075-T651. Nous étudions l'évolution du CTOD en fonction de la distanceX par rapport à la pointe de la fissure, de la chargeP, de l'environment et de la vitesse de fissuration da/dN. Une étude comparative avec des modèles numériques et expérimentaux sera faite pour mettre en relief l'effet de la fermeture et de l'environnement sur le CTOD.

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Technique de mesurein situ du CTOD au bout d'une fissure de fatigue

     

Numerical simulation of multi-species diffusion

A numerical model has been developed to simulate the transport of several ionic species across a saturated concrete or mortar sample. The chloride binding as well as the electrical coupling between the different ionic fluxes are included in the model by using the Nernst-Planck system of equations. This model highlights which parameters affect substantially chloride penetration into reinforced concrete structures and then shows that the use of Fick’s first law in a predictive model for chloride penetration is strongly challenged. The simulations are in good agreement with diffusion-cell experiments and membrane potential measurements.

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Résumé Un modèle numérique a été développé afin de simuler le transport de plusieurs espèces ioniques dans une éprouvette de béton ou de mortier saturée. La fixation des ions chlorures ainsi que le champ électrique créé par les divers flux ioniques sont modélisés à l’aide d’un système d’équations de Nernst-Planck. Le modèle permet, premièrement, de mettre en évidence les paramètres qui influencent le plus la pénétration des ions chlorures et, deuxièmement, il montre que l’utilisation de la 1^e loi de Fick dans un modèle de prédiction de la pénétration des ions chlorures est fortement remise en cause. Les résultats sont en accord avec les expériences de diffusion et les mesures expérimentales du potentiel de membrane.

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Editorial Note Prof. Jean-Pierre Ollivier is a RILEM Senior Member. He works at the LMDC, a RILEM Titular Member and participates in RILEM TCs 170-CSH (The structure of C-S-H) and 178-TMC (Testing and modelling chloride penetration in concrete). Prof. Lars-Olof Nilsson is a RILEm Senior Member.     

On the use of nanoindentation for cementitious materials

Recent progress in experimental and theoretical nanomechanics opens new venues in materials science for the nano-engineering of cement-based composites. In particular, as new experimental techniques such as nanoindentation provide unprecedented access to micromechanical properties of materials, it becomes possible to identify the mechanical effects of the elementary chemical components of cement-based materials at the scale where physical chemistry meets mechanics, including the properties of the four clinker phases, of portlandite, and of the C-S-H gel. In this paper, we review some recent results obtained by nanoindentation, which reveal that the C-S-H gel exists “mechanically” in two different forms, a lowdensity form and a high-density form, which have different mean stiffness and hardness values and different volume fractions. While the volume fractions of the two phases depend on mix proportions, the mean stiffness and hardness values do not change from one cement-based material to another; instead they are intrinsic properties of the C-S-H gel.

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Résumé Les récents progrès en “nanomécanique”, aussi bien sur le plan théorique qu’expérimental, ouvrent de nouvelles perspectives en science des matériaux pour la nano-ingénierie des composites à base de ciment. Grace à de nouvelles techniques expérimentales telles que la ‘nanoindentation’, qui permet d’avoir un accès sans précédent aux propriétés micromécaniques des matériaux, il devient notamment possible d’identifier les effets mécaniques des composants chimiques élémentaires à l’échelle où la chimie rejoint la mécanique; cela inclut les propriétés des quatre phases de clinkers, de la portlandite et du gel de C-S-H. Dans le présent article, nous analysons quelques résultats récents obtenus par nanoindentation; ces résultats révèlent que le gel de C-S-H existe “mécaniquement” sous deux formes différentes, l’une à faible densité et l’autre à forte densité. La valeur moyenne du module d’élasticité, de la dureté, ainsi que la fraction volumique de ces deux formes sont différentes. Alors que la fraction volumique des deux phases dépend de la formulation du mélange, les valeurs moyennes du module d’élasticité et de la dureté sont identiques d’un composite à l’autre; il s’agit de propriétés intrinsèques du gel de C-S-H.

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Editorial Note Prof. Franz-Josef Ulm is a RILEM Senior Member. He was awarded the 2002 Robert L’Hermite Medal. He is Associate Editor forConcrete Science and Engineering.     

Modelling of water permeability in cementitious materials

This paper presents a network model to predict the permeability of cement paste from a numerical simulation of its microstructure. Based on a linked list pore network structure, the effective hydraulic conductivity is estimated and the fluid flow is calculated according to the Hagen–Poiseuille law. The pressure gradient at all nodes is calculated with the Gauss elimination method and the absolute permeability of the pore network is calculated directly from Darcy’s law. Finally, the permeability model is validated by comparison with direct water permeability measurements. According to this model, the predicted permeability of hydrating cement pastes is extremely sensitive to the particle size distribution of the cement and especially to the minimum size of the cement particles. Both in simulations and experiments, the permeability of cement pastes is mainly determined by the critical diameter and by the connectivity of the pore structure, regardless of w/c ratio and curing age. The permeability of cement pastes could be predicted reasonably well when a minimum particle size 1 μm was chosen for the cement.

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Résumé Cet article présente un modèle de réseau visant à prédire la perméabilité de la pate de ciment à l’aide d’une simulation numérique de sa microstructure. Sur la base d’une liste liée de la structure du réseau de pores, la conductivité hydraulique efficace est estimée et le flux de fluide est calculé selon la loi de Hagen–Poiseuille. Le gradient de pression est calculé à tous les nœuds par la méthode d’élimination de Gauss et la perméabilité absolue du réseau de pores est directement calculée à partir de la loi de Darcy. En conclusion, le modèle de perméabilité est validé par comparaison avec des mesures de perméabilité à l’eau. Selon ce modèle, la perméabilité prévue des pates d’hydratation de ciment est extrêmement sensible à la distribution des dimensions des particules du ciment et particulièrement à la taille minimale. Dans les simulations ainsi que dans les expériences, la perméabilité des pates de ciment est principalement déterminée par le diamètre critique et par la connectivité de la structure de pore, indépendante du rapport de l’eau au ciment et de la période de traitement. La perméabilité des pates de ciment pourrait être raisonnablement bien prédite lorsque l’on choisit 1 μm comme dimension de grain minimale du ciment.

     

Estimation of the modulus of elasticity of concrete-like composite materials

Summary The deformability of a composite solid can be estimated as a properly selected average of the deformabilities of the phases. The arithmetic and harmonic averages of the phase deformations provide the two best known and simplest laminated models. Analogues of these laminated models are shown as connected springs or as connected ohmic resistances. The needed “g” blending proportions can also be calculated when the required modulus of elasticity of the composite as well as the moduli of the phases are given. The mathematics of three-phase composite models is more complicated. This can be simplified by the use of triangular diagrams. The combination of a computer of graphical terminals with the triangular diagram method is shown as particularly advantageous.

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Résumé La déformabilité d'un solide composite peut être considérée comme une moyenne judicieusement choisie des déformations de ses composants. Les moyennes arithmétique et harmonique des déformations des composants fournissent les deux meilleurs et les deux plus simples modèles stratifés connus (fig. 1 et 1b). On montre que les moyennes de ces deux modèles (fig. 1c et 1d) permettent une plus juste approximation entre les valeurs calculées et expérimentales. Les analogies mécaniques de ces modèles stratifiés sont représentées par des ressorts connectés (fig. 2), et les analogies électriques par des résistances ohmiques connectées (fig. 3). Le modèle composite traduit par la moyenne géométrique des déformations des composants ne possède pas une simple analogie mécanique ou électrique. Les proportions des composants (g) peuvent être aussi déterminées si l'on conna?t tant le module d'élasticité du matériau composite que celui de chacun des composants. Pour deux composants, on se référera aux équations de (6) à (10). Pour trois composants, le calcul se complique, mais peut être simplifié par l'emploi de diagrammes triangulaires. Une fois établi, un système linéaire des valeurs E constantes (voir fig. 5 pour E_a et les figures qui suivent pour les autres modules moyens), le module d'élasticité composite pour quelles constructions que ce soient des 3 phases peut être lu directement sur le diagramme ou, inversement, la totalité des combinaisons possibles de composants pour une valeur donnée de E composite, même avec des limites de tolérance et des conditions subsidiaires. La combinaison d'un calculateur couplé à un traceur de courbe avec la méthode du diagramme triangulaire se révèle comme particulièrement avantageuse.

     

Improved prediction model for time-dependent deformations of concrete: Part 1-Shrinkage

This paper is the first in a series of papers that present a new prediction model for creep and shrinkage of concrete, called for brevity the BP−KX model. This model represents an update and improvement of the BP model published in this journal in 1978–79. The improvement is possible because further experimental data became available in the literature and at the same time knowledge of physical concepts and mechanisms has improved. This first paper presents a prediction model for the mean (overall) shrinkage strain in cross-sections of long members, which takes into account the influence of environmental humidity, the effective thickness of the member, the effect of cross-section shape, the effect of age at the start of drying, and the effect of temperature. The proposed basic form of the shrinkage formulae is fustified by nonlinear diffusion theory for the movement of moisture through concrete. Extensive comparisons with important test data from the literature, altogether 23 data sets, reveal that the predictions are better than with the previous models. Statistics of prediction are also given. The main error of prediction arises from the estimation of the shrinkage parameters from concrete strength and composition. If limited short-time shrinkage data are available, the predictions can be greatly improved.

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Resume Ce rapport est le premier d’une série présentant un nouveau modèle de prédiction du fluage et du retrait du béton dénommé, pour abréger, modèle BKP. Ce modèle représente une mise à jour et une amélioration du modèle BP décrit dans ce journal en 1978/79. Des données expérimentales ultérieures disponibles dans la littérature, en même temps qu’une meilleure connaissance des concepts et mécanismes physiques, ont permis ce progrès. Ce premier rapport présente un modèle de prédiction pour une contrainte de retrait moyenne dans les sections transversales de longs éléments, qui prend en compte l’influence de l’humidité ambiante, l’épaisseur effective de l’élément, l’influence de la forme de la section, de l’age au début du séchage et de la température. On justifie l’expression de base des formules de retrait par la théorie de la diffusion non linéaire pour la circulation de l’humidité dans le béton. De vastes comparaisons avec d’importantes données d’essai prises dans la littérature-en tout 23 séries d’essai-ont montré que les prédictions étaient meilleures qu’avec les modèles précédents. On donne aussi des statistiques de prédiction. L’erreur de prédiction principale provient de l’évaluation des paramètres de retrait à partir de la composition et de la résistance du béton. Si l’on dispose de données de retrait limité, les prédictions peuvent être considérablement améliorées.

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Deceased 1989.     

Granularité et compacité dans les matériaux de génie civil

Résumé Cet article expose un modèle issu du modèle de viscosité des suspensions polydisperses de Mooney. Il permet le calcul de la compacité d'un mélange granulaire, connaissant la répartition des tailles de grains et la compacité des diverses classes élémentaires (monodimensionnelles). Par comparaison avec des données expérimentales, on constate que le modèle s'applique remarquablement à des granulats courants (roulés ou concassés), bien qu'il ait été con?u à l'origine pour des sphères. On retrouve grace à lui le résultat classique selon lequel les granularités discontinues conduisent aux plus fortes compacités. La plupart des acquis empiriques comme la courbe de Fuller sont établis par le modèle. Finalement, par sa facilité d'emploi, on montre que ce modèle ouvre des perspectives novatrices dans les problèmes de composition des mortiers et bétons. Il permettra notamment de déterminer scientifiquement des granularités optimales, et constitue un outil précieux pour la conception des bétons nouveaux (à hautes performances).

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Summary This paper presents a model drawn from Mooney's ‘Theory of the viscosity of polydisperse suspensions’ to calculate the packing density of a granular mix, knowing particle distribution and the packing densities of the various elementary one-size classes of grains. Originally designed for spheres, the model works remarkably well for usual grains (rolled or crushed sand), as one can see comparing the results with experimental data. Finally, it is shown that the model is a scientific tool for the mix-design of mortars and concretes, and the scientific determination of optimal grain sizes (in the range of usual aggregates).

     

Nouvelle méthode permettant l'obtention expérimentale d'un moiré holographique du premier ordre

Résumé Après avoir rappelé quelques-unes des méthodes expérimentales dont nous disposons pour l'analyse du comportement à la flexion des plaques, et en particulier le principe de l'interférométrie par holographie, nous proposons une méthode permettant l'obtention expérimentale d'un moiré holographique. Il s'agit d'éclairer l'hologramme d'un objet pris en double exposition par deux ondes de référence mutuellement incohérentes. Ces deux ondes sont légèrement décalées, ce qui permet de produire un dédoublement de la figure d'interférence. Le moiré, résultant de la superposition en intensité de ces interférogrammes identiques mais décalés, est relié au gradient, suivant la direction du décalage, du déplacement représenté par les franges d'interférences. Nous présentons deux dispositifs expérimentaux permettant de réaliser, de fa?on continue et réglable, un dédoublement suivant une direction quelconque des fronts d'ondes reconstruits par holographie.

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Summary After recalling some of the experimental methods we have at our disposal analyzing the bending behaviour of plates, and particularly the principle of holographic interferometry, we propose a method making it possible to obtain an holographic moire experimentally. The hologram of a double-exposed object is illuminated by two mutually incoherent reference beams. These two beams are shifted slightly which makes it possible to shear the interference pattern. The moiré resulting from the superposition in intensity of these identical but sheared interferograms is linked to the displacement slope represented by interference fringes. This article describes two experimental devices with which it is possible to obtain shear continuously and with adequate adjustement in any direction of wavefronts reconstructed by holography.

     

State-of-the-art report

In-situ distortion of fibrous-cement slates is brought about by exposure to different temperature and hygrometric gradient across the material. The aim of the research was to understand in detail the effect of each composition change on the physical properties, and to use this knowledge for the manufacture of slates which would exhibit better mechanical properties. The present research has concentrated on measuring the physical parameters controlling moisture transfer. A second paper (in preparation) shall use these experimental results in a numerical model to simulate moisture movements. The key physical parameters measured include: porosity, saturated permeability, vapour diffusivity and the suction-moisture content relationship. The experimental results show clearly the effects of various treatments (painting the slate, adding additional layers, replacing the fibres, slate compaction) on the physical properties.

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Résumé Les déformations locales dans les ardoises de fibro-ciment peuvent être engendrées par l’existence de gradients de température et d’hygrométrie au sein du matériau. Le but de ce travail est de comprendre en détail l’effet des modifications de composition des ardoises sur leurs propriétés physiques et d’utiliser ces connaissances dans la fabrication d’ardoises présentant de meilleures propriétés mécaniques. Le travail présenté dans cet article est axé sur létude et la mesure des paramètres physiques influant sur les transferts d’humidité. Dans un second article (en préparation) nous présenterons l’élaboration et l’exploitation d’un modèle numérique apte à décrire les phénomènes étudiés. Les paramètres pertinents sont: porosité, perméabilité saturée, succion et perméabilité en fonction de l’humidité relative. Les résultats expérimentaux montrent clairement l’effet des traitements subis par les ardoises (peinture de la surface, ajout d’une couche minérale supplémentaire, remplacement de l’amiante par d’autres fibres, compactage des ardoises) sur leurs propriétés physiques.

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Editorial note A. Raoof is working at the Laboratoire des Matériaux et des Structures (LCPC) France, which is a RILEM Titular Member. A. Sabouraud is working at Pont-⦏-Mousson SA, France, which is a RILEM Titular Member.     

Surface resistance measurement of polyethylene using the concentric ring electrode method

The electric field has a strong effect on the surface resistance measurement of thin polymeric films. The standard method for surface resistance measurement utilizes concentric ring metal electrodes that are deposited on the specimen by vacuum evaporation of the metal. The electric voltage distribution in this system using 100 μm thick polyethylene samples under an applied d.c. voltage of 1000 V is calculated and is used to explain the experimental results obtained after the transients on the sample’s surface have ceased.

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Resume L’influence du champ électrique sur la mesure de la résistance de surface de films minces de polymères est considérable. La méthode habituelle consiste à utiliser des électrodes de métal à anneau concentrique qui sont déposées sur l’éprouvette par sublimination sous vide du métal. On calcule la distrubution du voltage électrique dans ce système à l’aide d’éprouvettes recouvertes d’une épaisseur de 100 μm de polyéthylène et on s’en sert pour expliquer les résultats expérimentaux obtenus après cessation des passages à la surface de l’éprouvette.

     

Determination of the specific surface by measurement of permeability

The determination of the specific surface of porous solids and packed powders from measurements of gas and liquid permeability is described. The theoretical background is outlined, and suitable experimental techniques are discussed, involving both constant and variable gas pressures.

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Résumé On décrit la détermination de la surface spécifique des poudres comprimées d’après des mesures de perméabilité des gaz et des liquides. On examine l’équation de Kozeny-Carman et ses applications. On décrit les techniques expérimentales appropriées, comprenant les méthodes à pression constante (Lea et Nurse, Rigden) et les méthodes à pression variable (Blaine). On souligne l’importance de ces mesures pour les essais de matériaux et l’on cite les normes nationales correspondantes.