Influence des fibres synthetiques et metalliques sur le comportement post-elastique des poteaux en beton a hautes performances

Un poteau en BHP presente une deformation axiale qui est tributaire du pourcentage d'armature transversale. Plus ce pourcentage est eleve, plus le gain de deformation l'est aussi. A contrario, ce pourcentage eleve d'armature transversale conduit a la creation d'un plan de rupture entre l'enrobage et le noyau de beton. Le beton de l'enrobage devient alors un point faible dans le comportement de l'ensemble de la membrure. Ce dernier eclate lorsque survient la charge maximale dans le beton. Or, en eclatant, il transfert une energie non souhaitee au noyau du beton confine qui est endommage prematurement. Le controle de ce transfert d'energie accumulee lors du chargement peut etre effectue par l'ajout de la fibre dans la matrice de beton. A ce jour, aucun code de design ne prend en compte la presence de la fibre dans la matrice de beton en ce qui a trait a son apport structural.;Une serie d'essais de compression axiale a ete effectuee sur 20 specimens cylindriques de grande taille (1400 x 300 mm) fabriques avec du beton a haute performance comportant des fibres. Deux types de fibres ont ete ajoutes a la matrice du beton : synthetique et metallique. Les fibres metalliques etaient de type ondule alors que les fibres synthetiques avaient la particularite de s'effilocher lors du malaxage. Le beton, de type semi autoplacant avait une resistance specifique de 50 et 80 MPa. Le pas de spire pour chacune des deux resistances specifiques etait de 50 et 100 mm. Le volume de fibres variait de 0,0% a 1,0% avec un pas de 0,50%. La hauteur de mesure de la deformation axiale des poteaux etait de 800 mm. Les resultats montrent que la presence des fibres influencait positivement la ductilite et la tenacite des specimens. L'eclatement du recouvrement a la charge maximale etait empeche dans le cas des fibres synthetiques, pour un volume de 0,5% alors que dans le cas des fibres metalliques, un volume 1,0% dans un beton de resistance superieure etait necessaire pour maintenir en place le recouvrement. A cette observation il faudrait ajouter le fait qu'il existe un pas de spirale adequat pour rendre efficace la fibre dans la matrice de beton. Ce pas de spirale se situerait entre 50 et 100mm pour ce qui est des fibres synthetiques dans un beton de 50 MPa et inferieur a 50 dans le cas d'un beton de 80MPa. Dans le cas de la fibre metallique, d'apres l'analyse qui a ete faite, l'espacement adequate est de 50 mm pour un beton de 50 MPa, alors que pour un beton de 80 MPa, la distance qui semble donner des resultats interessants reste un pas de spire de 100 mm. Ceci peut etre explique par le module de l'acier combine a celui du beton a haute performance qui avant la charge maximale offre une deformation post-pic significative.;D'autre part, a l'issue d'une revue des differents modeles de confinement des poteaux en beton ordinaire et en beton a haute performance comportant ou non de fibres depuis 1928 annee de publication des travaux de Richart et Brandtzarg [1928], l'auteur a compare ses resultats avec l'un des modeles developpe par Eid et Paultre [2008]. Cette comparaison montre que les courbes predites avec le modele suivent assez bien les courbes issues des essais de compression, et ce particulierement dans la partie ascendante de la courbe. On note toutefois qu'apres l'atteinte de la charge maximale, la partie descendante de la courbe experimentale ne colle pas necessairement a la courbe des essais. L'auteur note que le fait que cette partie descendante ne colle pas aux resultats d'essais serait probablement lie a la repartition tres aleatoire des fibres dans la matrice du beton. En effet, le trace de cette partie de la courbe est fortement tributaire de la contrainte dans l'acier de confinement or cette contrainte dans l'acier ne peut se developper au maximum que si le beton confine est sollicite de la meme maniere dans son ensemble. Par ailleurs, l'auteur suggere que la methode de calcul de la repartition de la fibre dans la matrice de beton soit revue et sujette a des recherches supplementaires.;Mots-cles : fibres metalliques, fibres synthetiques, beton de fibre, ductilite, tenacite, confinement, recouvrement...