Comptes rendus de TP : Béton armé

Comptes rendus de TP : Béton armé

Comptes rendus de TP

Béton armé

Introduction        1

TP1 - Formulation et élaboration d’un béton        2

Objectif du TP        2

Manipulation et exploitation        6

Conclusion        9

TP2 - Fabrication d’une cage d’armature        10

Objectif du TP        10

Manipulation        13

Exploitation des résultats        14

Conclusion        19

TP3 - Essai de flexion d’une poutre en béton armé        20

Objectif du TP        20

Etudes préliminaires        20

Manipulation        22

Exploitation des résultats        23

Conclusion        25

TP4 - Essai de rupture sur éprouvettes en béton        26

Objectif du TP        26

Manipulation        26

Exploitation des résultats        30

Conclusion        33

Emma EROUART, Carla COVOLO, Sophia COMOZ        1

Introduction

L’ensemble de ces travaux pratiques ont pour but de vérifier si le béton armé suit la RDM et si la RDM suit le béton armé. Nous avons réalisé un cycle complet de vérification d’une poutre en béton armé, de sa conception avec la formulation du béton et la cage d’armature [ TP 1 et 2 ] jusqu’aux essais sur les éprouvettes ou la poutre [ TP 3 et 4 ].

Ces séances de TP nous permettent de comprendre les techniques de mise en œuvre du béton armé, les phénomènes physiques et le comportement dans une poutre.

 Ainsi, nous avons pu nous rendre compte du travail manuel et technique que nécessite un élément en béton armé, lors de la réalisation d’un chantier par exemple.  

TP1 - Formulation et élaboration d’un béton

Objectif du TP

L’objectif de ce TP est d’élaborer un béton afin de réaliser une poutre d'essai ainsi que des éprouvettes cylindriques et cubiques avec un béton que nous allons confectionner dont on aura précisé la formulation au préalable.  

Etudes préliminaires 

Cahier des charges

Nous devons réaliser un béton C30/37 (c’est-à-dire dont la pression maximale exercée sur une éprouvette cylindrique est de 30 MPa) non adjuvanté avec une classe de consistance S2, c’est-à-dire plastique (on différencie les bétons S1,S2,S3 et S4 par le fait qu’ils soient ferme, plastique, très plastique et fluide). C’est l’ouvrabilité du béton.

Composition du béton

On cherche la quantité de béton nécessaire pour nous permettre de réaliser une demi-poutre (m), 3 éprouvettes cylindriques (15x30cm) et 1 éprouvette cubique (15x15cm).[pic 1]

Le volume est donc :

[pic 2]

[pic 3]

On sait que : [pic 4]

On veut un béton C30/37 donc  [pic 5]

[pic 6]

On prend pour la classe vraie du ciment, = 67 MPa.[pic 7]

Pour le coefficient granulaire G, on fait une interpolation car on a D=16 mm et sont de bonne qualité.

 [pic 8]

[pic 9]

Ainsi :

[pic 10]

La consistance doit être S2 (donc plastique) donc on doit avoir un affaissement de 50 à 90 mm, on prend la moyenne qui est 70mm.

[pic 11]

A l’aide de l’abaque, on détermine que C = 380 kg/m3

[pic 12]

[pic 13]

Avec le tableau 2, on trouve une correction de +2.13% :  car D=16 mm[pic 14]

donc [pic 15]

Optimisation du squelette granulaire :

Sur la courbe granulométrique, on place les points O, A et B comme suit :

• coordonnées de O : ( 0 ; 0 )
• coordonnées de B : ( D ; 100 ) = B : (16 ; 100)
• coordonnées de A : ( X ; Y ) = A : (D/2 ; ) = A : (8 ; 45,53 )[pic 16]

[pic 17]

On obtient, un dosage de 41% de sable et 59% de gravier.

On peut maintenant déterminer les volumes absolus des constituants.

Pour cela, on détermine le coefficient de compacité :

[pic 18]

On fait une interpolation :

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

On a la masse volumique et le dosage du ciment. On en déduit son volume :

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

Ainsi :

[pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

Au final, pour 1 de béton, sa composition est :[pic 29]

Dans notre cas, on a  et on prend une sécurité de 20% pour être sûr de ne pas manquer de béton : [pic 34]

Donc

[pic 35]

[pic 36]

[pic 37]

[pic 38]

La recette sera :

Réalisation des boucles de levage

On rappelle que la poutre à un volume de :

[pic 46]

La masse volumique du béton armé vaut 25 kN/[pic 47]

Le poids de la poutre vaut donc :

...