Changes in the permeability to gas of calcareous stone core samples exposed to salt spray

This paper describes a method of measuring the permeability of stone samples to nitrogen, applicable for studying the internal micro-structural transformations that occur in building stones when exposed to salt spray. In this method the gas enters through a previously drilled hole along the axis of a cylindrical stone sample and crosses the lateral surface by radial flux. For artificial weathering tests that affect the sample surface, this method is more suitable than the Cembureau method and gives similar permeability values. Furthermore, by changing the diameter of the hole drilled, it is possible to analyse the variations of the transfer property from the interior to the exposed surface and to study the localised effects of marine salts. The method was used during salt spray accelerated deterioration tests to asses the degree of saturation of the pores in calcareous stones traditionally used in construction in France.

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Résumé Nous décrivons dans cet article une méthode de mesure de perméabilité à l'azote mise au point pour étudier les modifications micro-structurales internes qui se manifestent dans des pierres de construction sous l'effet d'une exposition au brouillard salin. Le gaz est introduit par un trou préalablement usiné dans l'axe d'un échantillon cylindrique de pierre et traverse la surface latérale suivant un flux radial. Pour des tests de vieillissement affectant les surfaces, cet essai est plus adapté que la méthode Cembureau et fournit une mesure de la perméabilité tout à fait comparable. De plus, en jouant sur le diamètre de la perforation, on peut analyser l'évolution de la perméabilité du matériau en profondeur et au voisinage de la surface exposée et étudier les effets localisés des sels marins. La méthode de mesure a été utilisée au cours de simulations accélérées d'altération par brouillard salin, afin d'évaleur le degré de saturation de pores dans le cas de pierres calcaires traditionnellement utilisées dans la construction en France.

     

Gas permeability of concrete in relation to its degree of saturation

Permeability, along with diffusion and absorption, is used to quantify durability characteristics of a concrete. The measured value of gas permeability of concrete depends strongly on its degree of saturation. Moreover, when the size of pores is of the same order of magnitude as the mean free path of molecules of the percolating gas, there is some molecular flow which violates the assumptions of the Darcy's law. As a result, the coefficient of permeability varies with the applied pressure. In an attempt to take these effects into account, we have tried to quantify different types of flow and we propose a method to calculate the apparent coefficient of permeability and hence the gas flow through concrete having any given degree of saturation and being under a given pressure difference across its extremities. For this purpose, we are characterizing concrete with an intrinsic permeability value. The variation of this intrinsic permeability and that of the contribution of non-viscous flow is studied, for a single concrete mix design in relation to the degree of saturation using a constant head permeametre named as CEMBUREAU and oxygen as the percolating gas.

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Résumé La perméabilité, de même que la diffusion et l'absorption est utilisée dans le but de quantifier la durabilité d'un béton. La mesure de la perméabilité au gaz des bétons dépend fortement de leur taux de saturation. De plus la taille des pores pouvant être de l'ordre de grandeur du libre parcours moyen des molécules du gaz percolant, on a alors apparition d'un écoulement de type moléculaire qui ne respecte pas les hypothèses de la loi de Darcy et conséquemment la perméabilité varie en fonction de la pression moyenne de l'essai. Afin de prendre en compte ces problèmes, nous avons essayé de quantifier les différents types d'écoulement en présence et nous proposons une méthode de calcul de la perméabilité apparente puis du débit gazeux, pour n'importe quel taux de saturation du béton et pour n'importe quel gradient de pression. Pour cela il convient de déterminer la perméabilité intrinsèque du matériau qui est indépendante de la pression d'essai. Pour une composition de béton standard nous étudions les variations de la perméabilité intrinsèque et celle de la part d'écoulement moléculaire en fonction du taux de saturation du matériau. Les perméabilités sont mesurées à l'aide d'un perméamètre à oxygène à charge constante de type CEMBUREAU.

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Editorial note LMDC, The Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions,is a RILEM Titular Member. It is directed by Prof. Jean-Pierre Ollivier, a RILEM Senior Member who is member of the RILEM Coordinating Committee.     

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.

     

Dynamic pressurization method for measuring permeability and modulus: II. cementitious materials

In a companion paper, the theory behind a novel method for measuring permeability and bulk modulus is derived. The new method is termed ‘dynamic pressurization’ (DP). In this paper, an apparatus for the new method is described, and the test procedure is applied to cement pastes and concretes. The test involves rapidly applying a hydrostatic pressure to a saturated cylinder, then measuring the time-dependent deformation response of the material. The test is found to be repeatable, and the fitting function described in the companion paper is found to adequately fit the measured data. The measured permeability of the cement pastes compares well to measured values on identical materials using a different technique. The measured bulk moduli of the solid phase of the hardened cement pastes and concretes obtained in the DP test are in the range of expected values based on literature values for the Young’s moduli of clinker and hydration products.

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Résumé Dans le premier article de cette série, la théorie à la base d’une nouvelle méthode de mesure par ‘pressurisation dynamique’ (PD) de la perméabilité et du module de déformation a été présentée. Dans cet article, un appareil permettant de réaliser cette nouvelle procédure expérimentale est décrit. Des examples d’application de cet essai à des éprouvettes de pate de ciment et de béton sont également donnés. La technique consiste à appliquer, sur un court laps de temps, une pression hydrostatique sur un cylindre saturé et de suivre l’évolution de la déformation du matériau en fonction du temps. Les résultats démontrent que l’essai est reproductible. De plus, les données confirment la validité de la fonction de relaxation identifiée dans le premier papier de cette série. Les résultats démontrent qu’il existe une bonne corrélation entre les valeurs de perméabilité mesurées pour des pates de ciment avec la nouvelle méthode et celles obtenues pour des matériaux similaires en utilisant une technique différente. Les modules de déformation mesurés pour le squelette solide de pates et de bétons durcis avec la méthode “PD” correspondent aux valeurs publiées dans la documentation scientifiques pour les modules de Young du clinker et des hydrates du ciment.

     

The specific surface area of hydrated cement obtained from permeability data

Old data on the permeability to water of cement pastes were reanalyzed. Findings: the coefficient of permeability of cement paste is a relatively simple function of: 1) capacity for evaporable water, i.e., porosity; 2) the specific surface area of the solid matter in the paste; 3) the coefficient of viscous resistance. The latter is a known function, evaluated empirically, of the free energy of activation for flow which is a function of porosity and temperature. Total energy (enthalpy) of activation for flow through paste, and entropy, were evaluated. The water that flows is identical with the total evaporable water as defined by Powers and Brownyard, or nearly so. The specific surface of completely hydrate cement as derived from virgin paste by the permeability method is about 30% larger than the figure from water-vapor adsorption on once-dried material by the BET method.

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Résumé Toutes les données sur la perméabilité dans les pates de ciment qui ont fait l'objet d'une nouvelle analyse montrent que le coefficient de perméabilité de la pate de ciment est une fonction relativement simple de: 1) la capacité d'eau évaporable, c'est-à-dire la porosité; 2) la surface spécifique totale de la matière solide de la pate; 3) du coefficient de frottement visqueux. Ce dernier est une fonction connue que l'on évalue ampiriquement de l'énergie libre d'activation pour un écoulement qui est une fonction de la porosité et de la température. On a évalué l'énergie totale (enthalpie) d'activation pour lécoulement à travers la pate et l'entropie. L'eau qui s'écoule est identique ou peu s'en faut à l'eau évaporable totale selon la définition donnée par Powers et Brownyard. La surface spécifique du ciment complètement hydraté telle qu'on l'obtient d'après la perméabilité de la pate vierge est d'environ 30% supéreure à la valeur obtenue par la méthode BET (adsorption eau/vapeur sur le matériau séché).

     

Mesure de la perméabilité à l'air des bétons au moyen d'un perméamètre à charge variable

Pour mesurer la perméabilité de bétons, on a développé un perméamètre de laboratoire à air à charge variable. On décrit son principe, son fonctionnement (très simple) et le mode de calcul de la perméabilité. On peut utiliser pour cela une théorie complète ou simplifiée. L'utilisation de la théorie simplifiée conduit à une sous-estimation systématique de la perméabilité de l'ordre de 25%. D'autre part, les résultats obtenus avec ce type de perméamètre sont voisins de ceux obtenus avec le perméamètre à change constante. Le perméamètre à présenté est un appareil simple à fabriquer et à utiliser. Summary To measure the permeability of concrete, a non steady state air permeameter has been developed by our laboratory. Its design is presented and the theory is developed for calculating the permeability. The permeability may be calculated also accoding to a simplified theory which leads to a 25% systematic underassessment. The values obtained with this new instrument are compared with those given by a steady state apparatus (Cembureau type), and the results are very similar. The steady state permeameter presented is a simple design and straightforward to use.      

Water permeability of fly ash concretes

The water permeability of two series of concretes made with one type of fly ash and two types of Portland cement (OPC and SRPC) was tested by the method prescribed by DIN 1048. It is concluded that the cementing efficiency factor of the fly ash with respect to water permeability is approximately 0.3, independent of type of cement and curing time (28 days and 56 days). In practical terms this means that 1 kg of cement would have to be replaced by approximately 3 kg of fly ash in order to maintain the same watertightness of the hardened fly ash concretes. Thus, addition of fly ash is not likely to improve the watertightness of concrete.

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Resume On a essayé par la méthode DIN 1048 la perméabilité à l’eau de deux séries de bétons fabriqués avec un type de cendres volantes et deux types de ciment Portland (OPC et SRPC). On en a conclu que le coefficient d’activité des cendres volantes en rapport avec la perméabilité à l’eau est environ de 0,3, quels que soient le type de ciment et le temps de conservation (28 et 56 jours). Ceci signifie qu’il conviendrait de remplacer 1 kg de ciment par environ 3 kg de cendres volantes afin de maintenir une étanchéité constante des bétons aux cendres volantes durcis. L’addition de cendres volantes n’améliore donc pas sensiblement l’étanchéité à l’eau du béton.

     

Modélisation globale des interactions physico-chimiques régies par des isothermes non linéaires entre ions cholore et mortier de ciment Portland

Résumé Le calcul des profils de concentration en ions chlore dans une structure en béton peut être effectué: soit à partir de la connaissance du coefficient de diffusion apparent dans le cas où les interactions liquide-solide sont régies par un isotherme linéaire, soit à partir de la mesure du coefficient de diffusion effectif et de la détermination de l'isotherme d'interaction non linéaire entre les ions chlore et le béton. Dans le cadre de cette dernière approche nous proposons une modélisation des interactions selon un isotherme de Freundlich et un calcul de son équation à partir d'essais de diffusion classique. Contrairement aux techniques classiques pour lesquelles l'isotherme d'interaction est obtenu pour des matériaux déstructurés, la méthode présentée dans ce papier présente l'avantage de pouvoir accéder à l'isotherme des interactions non linéaires dans la microstructure réelle du béton en service.

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The calculation of chloride profiles into a concrete structure could be made from the knowledge of the apparent diffusion coefficient or from the measurement of the effective diffusion coefficient and the determination of the nonlinear chloride binding isotherm. In the case of this last approach, we suggest a modelling of the interactions according to a Freundlich isotherm, with its equation being calculated from diffusion cell tests. Contrary to classical techniques in which the binding isotherms are obtained from crushed specimens, the method presented in this paper gives a means to obtaining the equation of the binding isotherm from the bulk specimen. Then, it could be possible to study the influence of the microstructure on the binding of chloride ions.

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Note de la Rédaction Jean-Pierre Ollivier est Membre Effectif de la RILEM, Il prend une part active dans les travaux de l'Association en tant que Conseiller du Comité de Coordination et membre de la Commission Technique 116-PCD sur la Perméabilité du béton, critère de Durabilité, ainsi que la Commission TPZ Zone de Transition interfaciale et Propriétés de transfert.     

A thermoelastic method to measure the thermal expansion coefficient

In two different laboratories, measurements are performed of the thermal expansion coefficient of several mortar specimens, based on the thermoelastic effect. The temperature of the sample surface is recorded while the specimens undergo a uniaxial adiabatic compression. The percentage change of temperature is proportional to the longitudinal strain, the constant of proportionality being the longitudinal Grüneisen parameter. Through the equation of state, this parameter allows access to the thermal expansion coefficient once the Young modulus and the specific heat at constant volume are independently available. Results obtained for groups of equally prepared specimens, using two slightly different experemental setups, are found to be identical within the experimental errors. These results based on the thermoelastic method, are also consistent with those independently obtained by direct extensometric methods.

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Résumé On présente une méthode de mesure du coefficient de dilatation thermique des matériaux à base de ciment. La méthode est fondée sur l'équation d'état et se base sur la mesure du coefficient de couplage thermoélastique, le paramètre de Grüneisen. Quand un échantillon est soumis à une charge compressive uniaxiale, en régime élastique et en conditions adiabatiques, sa température augmente par l'effet thermoélastique. La variation relative de température est proportionnelle à la déformation longitudinale, la constante de proportionnalité étant le paramètre de Grüneisen longitudinal. L'équation d'état permet d'obtenir le coefficient de dilatation thermique comme le produit du paramètre de Grüneisen longitudinal, de l'inverse du modulus de Young, et de la capacité thermique par unité de volume, à volume constant. On présente une série de mesures comparées, effectuées dans deux laboratoires sur deux séries d'échantillons de mortier. Les échantillons sont soumis à un essai de compression, pendant lequel on enregistre la charge appliquée et la température de la surface des échantillons mêmes. Le paramètre de Grüneisen longitudinal et le modulus de Young sont déterminés par les caractéristiques température-déformtion et charge-déformation. La capacité thermique par unité de volume est déterminée, dans un essai indépendant, comme le rapport de la diffusivité thermique et de la conductivité thermique, qui font souvent partie d'une qualification adéquate du matériau. Le coefficient de dilatation thermique est enfin déduit comme indiqué auparavant. Les valeurs expérimentales obtenues dans les deux laboratoires diffèrent par moins d'une déviation standard. Les valeurs dites sont comparées avec celles obtenues par une méthode extensométrique, indépendante et plus directe. Les résultats des deux méthodes se révèlent concordants. On conclut que la méthode proposée, basée sur l'effet thermoélastique, bien qu'indirecte, conduit à une mesure fine et précise du coefficient de dilatation thermique.

     

Multiscale modeling of fluid transport in heterogeneous materials using discrete Boltzmann methods

The lattice Boltzmann method is a promising approach for modeling single and multicomponent fluid flow in complex geometries like porous materials. Here, we review some of our previous work and discuss some recent developments concerning fluid flow in multiple pore size materials. After presenting some simple test cases to validate the model, results from large scale simulations of single and multi-component fluid flow through digitized Fontainebleau sandstone, generated by X-Ray microtomography, are given. Reasonably good agreement was found when compared to experimentally determined values of permeability for similar rocks. Finally, modification of the lattice Boltzmann equations, to describe flow in microporous materials, is described. The potential for modeling flows in other microstructures of interest to concrete technology will be discussed.

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Résumé La méthode Lattice Boltzmann est une approche à grand potentiel pour modeler l'écoulement à travers une géométrie complexe, comme celle des matériaux poreux, d'un fluide simple ou à composants multiples. Ici, nous passerons en revue une partie du travail complété et nous discuterons les développements récents concernant l'écoulement d'un fluide dans un matériau poreux ayant une large distribution de la dimension des pores. Nous présenterons, d'abord, des cas simples pour valider le modèle et, ensuite, des cas plus complexes incluant des écoulements de fluides simples ou à composants multiples dans une structure digitalisée d'un grès de Fontainebleau. La structure du grès fut générée par micrographie à Rayon-X. Les résultats du modèle ont une bonne corrélation avec la mesure de perméabilité déterminée sur des pierres similaires. Enfin, une modification des équations de la lattice Boltzmann permet de décrire l'écoulement à travers un matériau micro-poreux. Nous discuterons aussi la possibilité de modeler l'écoulement d'un fluide à travers d'autres micro-structures inspirées de la technologie du béton.

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Editorial Note The National Institute of Standards and Technology (NIST) is a RILEM Titular Member.     

Loi d'absorption d'eau pour les granulats du béton en fonction de deux paramètres des caractéristiques granulométriques

Résumé Les essais dont les résultats sont présentés conduisent à la nouvelle formule de l'avidité en eau du granulat qui experime la relation entre l'avidité et deux paramètres, comme le module de finesse et la compacité du granulat en tas. En conséquence, la méthode proposée donne la possibilité d'apprècier directement à l'aide d'un abaque l'aptitude du granulat en tas. Ayant connaissance de l'avidité en eau on peut calculer immédiatement la composition du béton, en tenant compte de la résistance et de la consistance du béton frais. On présente ici un mémoire original scientifique, basé sur les essais spécifiques, exécutés en Pologne; en même temps le mémoire contient la mise au point de l'application pratique de la théorie, illustrée par les exemples numériques. Ingénieur civil des Constructions, Docteur ès Sciences Appliquées, Professeur à l'Ecole Polytechnique de Varsovie, Professeur à l'Université Nationale du Za?re à Kinshasa.     

Nouveau procédé de surfaçage des blocs en béton avant l'essai d'écrasement

Résumé Il est présenté un nouveau procédé destiné à remplacer le surfa?age traditionnel (généralement pate de ciment ou soufre) lors des essais de résistance à l'écrasement des blocs en béton. Le procédé consiste à interposer des plaques composites en élastomère entre le bloc et les plateaux de la presse. Une droite de correspondance établie par usine et par modèle de bloc permet d'estimer rapidement la résistance du produit (s'il avait été surfacé) avec un risque d'erreur inférieur à 5%. Cette nouvelle méthode qui ne nécessite pas de préparation spéciale des blocs réduit de plus de 90% la durée de l'essai et conduit et conduit à une économie de matière appréciable. La durée de vie des plaques est d'environ 1000 essais.     

Sur la contribution de la topologie du squelette granulaire à la résistance en compression du béton

La résistance en compression du béton durci dépend classiquement de la porosité de sa matrice, mais aussi d’autres facteurs plus mystérieux. On recherche dans cet article le paramètre secondaire principal influençant la résistance, lié à la topologie du squelette granulaire (i.e. à la forme géométrique et à l’arrangement spatial des grains). Quelques développements théoriques conduisent à mettre en lumière la cellule élémentaire autour de laquelle se jouerait la résistance du béton, cellule constitutée de l’empilement de deux gros grains, séparés par une pellicule de matrice. L’exploitation de la littérature permet alors de sélectionner la distance entre les deux grains de la cellule, appelée ‘épaisseur maximale de pâte’, comme meilleur paramètre secondaire. Pour les bétons à base de granulats roulés, la prise en compte quantitative de cette grandeur conduit à diviser par deux l’écart entre valeurs expérimentales de résistance et prédictions par la formule de Féret. Ainsi, tout en levant une controverse scientifique, on explique pourquoi, lorsqu’on formule un béton à hautes performances, la taille maximale du granulat à prendre le plus gros gravillon possible semble toujours valable, alors que pour des granulats roulés, une taille inférieure, de l’ordre de 10 à 12 mm, est sans doute préférable. Quelques tentatives d’explications microstructurales sont aussi présentées, sur le pourquoi de l’influence de ce paramètre secondaire.     

Détermination des déformations relatives internes dans un ouvrage en béton

Résumé Cette recherche a été entreprise pour vérifier la validité d'une nouvelle méthode de mesure des déformations relatives internes, dans des ouvrages en béton déjà construits. Le principe de la méthode consiste à forer, dans l'ouvrage, un trou, puis à le reboucher par scellement d'une carotte à l'intérieur de laquelle ont été placés des extensomètres. La méthode est basée sur un étalonnage préalable, qui permet d'obtenir des coefficients de corrélation entre une solution monolithe et une solution carottée. C'est cet étalonnage qui est exposé tout au long de cette étude. En dehors des régions où les sollicitations sont complexes, cette méthode permet d'obtenir de précieux renseignements sur le comportement mécanique de l'ouvrage. Elle a été employée sur un grand chantier de la région parisienne, et les résultats obtenus sont très satisfaisants.     

Appraisal of the novel single contoured-cantilever beam

Research in the areas of rehabilitation and/or strengthening of concrete structures is currently focused on the external bonding of fiber reinforced polymer (FRP) plates or fabrics. A concern, however, exists with the long-term reliable performance of the interface bond that is centrally critical to the successful application of this technology. Traditionally, interface studies of the wood-adhesive bond, as an example, had effectively been accomplished using the well-established fracture mechanics double cantilever beam (DCB) approach, which, unfortunately, could not be extended to investigating FRP-concrete interfaces because of the inherent weakness of the concrete material under tension. In order to overcome such a hindrance, the authors devised a novel fracture mechanics specimen known as the single contoured-cantilever beam (SCCB), and have used it to successfully characterize the FRP-concrete interface bond under pristine, dry, wet-dry, and freeze-thaw conditions. This paper attempts to both summarize the relevancy of this new test methodology and appraise its viability as an indispensable fracture mechanics tool for FRP-concrete interface bond characterization.

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Résumé Les recherches dans le domaine de la réhabilitation et/ou du renforcement de structures en béton sont actuellement concentrées sur l'attachement extérieur de plaques ou bandes de ruban fabriquées à base de fibres de polymère (Fiber Reinforced Polymer, FRP). Cependant, la fiabilité à long terme du lien entre les deux matériaux est l'élément critique pour une utilisation efficace de cette technique. Jusqu'à présent, les études, menées à titre d'exemple, sur le lien entre bois et adhésif, sont fondées sur la méthode de la double poutre encastrée de la mécanique de la rupture (Double Cantilever Beam, DCB), méthode, qui malheureusement ne peut pas être extrapolée pour l'étude du lien entre béton et fibres de polymère, à cause de la faible résistance du béton à la tension. Dans le but de résoudre ce problème, les auteurs ont développé une nouvelle méthode, basée sur la mécanique de la rupture, connue comme la méthode de la poutre encastrée à simple contour (Single Contoured-Cantilever Beam, SCCB) et l'ont utilisée avec succès pour modéliser le lien entre béton et fibres de polymère sous différentes conditions: conditions originales, humides-sèches et sous cycle de gel-dégel. Cet article montre la pertinence de cette nouvelle méthode et évalue sa viabilité comme outil indispensable de la mécanique de la rupture pour la modélisation du lien entre béton et fibres de polymère.

     

La méthode du temps équivalent pour la prédiction des déformations dues au fluage du béton: prise en compte de la recouvrance

Résumé Pour la prédiction du fluage du béton sous contraintes variables, on a généralement recours au principe de superposition. Ce principe oblige le calculateur à retenir toute l'histoire des contraintes, ce qui dans un cas courant devient très vite fastidieux. La Méthode du Temps Equivalent (MTE) récemment adoptée par le règlement fran?ais BPEL83 ‘gomme’ cette histoire et offre l'intérêt non négligeable, pour des programmes d'ordinateurs progressant par pas de charge, de disposer d'une méthode incrémentale de prise en compte des effets différés. Toutefois, la méthode proposée a été critiquée sur deux points par Bazant: (i) elle ne prédit aucune recouvrance, et (ii) elle sous-estime le fluage du béton sous charge croissante par rapport à la méthode de superposition linéaire. Dans cet article, l'auteur présente une version améliorée de cette méthode qui permet de tenir compte, de la recouvrance. L'auteur montre aussi, sur base de données expérimentales publiées antérieurement, que la MTE améliorée donne des résultats meilleurs ou équivalents à la méthode de superposition même sous charges croissantes.

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Summary For the estimation of creep of concrete under variable stresses, the method of principle of superposition is widely used. The disadvantages of this method are well-known: (i) it is necessary to memorize the whole stress history, and (ii) it consumes considerable computer time. The Equivalent Time Method, recently adopted in the French Code BPEL83, eliminates those disadvantages but is not able to represent creep recovery. In this paper, the author presents an improvement of this method which takes into account the creep recovery. It is also shown that the Improved Equivalent Time Method, on the basis of experimental results published before, gives better or comparable results than the method of superposition.

     

Contribution à la Détermination des Fonctions de Transfert par la Méthode du ‘Bord de Plage’

On étudie la mise en oeuvre de la mesure de la fonction de transfert par la méthode dite du ‘bord de plage’, qui consiste à analyser l'image d'une fente lumineuse par un couteau d'amplitude puis à traiter a posteriori le signal par un ordinateur en utilisant les différentes approximations proposées par Tatian. On mesure sur deux objectifs la fonction de transfert optique par cette méthode. On compare les résultats à la fonction de transfert de modulation obtenue par une méthode analogique.     

Gas permeability coefficient of cover concrete as a performance control

A simple and practical gas permeability measurement method, known as the overpressure method, was used to assess the quality of cover concrete. This method enables distinguishing the quality of cover concrete both qualitatively and quantitatively, under laboratory conditions and/orin situ. The gas permeability values obtained are sensitive to changes in curing duration, water/cement ratio, age of testing and moisture history of the concrete. It has been confirmed from the test results that compressive strength alone cannot be a good indicator of concrete durability. It has also been observed that sorptivity and gas permeability values are linearly proportional to each other.

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Résumé Une méthode simple et pratique pour mesurer la perméabilité au gaz, appelée la méthode de surpression, a été utilisée pour déterminer la qualité de l'épaisseur d'enrobage du béton. La méthode permet une détermination qualitative et quantitative, en laboratoire et/ouin situ. Les valuers de la perméabilité au gaz obtenues sont sensibles aux variations de la durée de cure, du rapport eau/ciment, de l'age de l'essai et de l'historique de l'humidité du béton. Les résultats des essais confirment que la résistance à la compression seule ne peut être un bon indicateur de la durabilité du béton. Il a également été constaté que les valeurs d'absorption et de perméabilité au gaz présentent une corrélation linéaire.

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Editorial note Prof. Dr.-Ing. H.-W. Reinhardt is a RILEM Senior Member and works at FMPA Baden-Württemberg, a RILEM Titular Member. He is Chaiman of TC 146-TCF on Tightness of Concrete with respect to Fluids and is active in TC 148-SSC on Test methods for the Strain Softening response of Concrete. He is a corresponding member of TCs 107-CSP (Creep and Shrinkage Prediction models), 126-IPT (In-Place Testing of hardened concrete), 160-MLN (Methodology for Life prediction of concrete structures in Nuclear power plants) and 162-TDF (Test and Design methods for steel Fibre reinforced concrete). He is also a member of the Editorial Group of 090-FMA (Fracture Mechanics of concrete-Applicatons). Prof. Dr.-Ing. Reinhardt is a member of the Board of Editors ofMaterials and Structures and the RILEM National Delegate for Germany. Dr.-Ing. Abebe Dinku is now working at Addis Ababa University, Ethiopia, and is a Senior Member of RILEM.     

Etude du Bruit et Classification du Récepteur Photographique

On établit la loi de variation du rapport signal sur bruit dans une mesure photographique en fonction du temps de pose, de l'étendue de faisceau et de la luminance de la source à partir de la loi de réciprocité et de la loi de Selwyn. En comparant à la même loi obtenue pour un photomultiplicateur et une cellule infra-rouge on est amené à classer le récepteur photographique avec le premier type. On en tire la conclusion que la plaque photographique doit être considérée comme un récepteur de flux. Le cas de la préexposition est traité à part.