Technologie et comportement du béton et des matériaux cimentaires

• Fabrication du ciment
• Constituants des bétons:ciment, granulats, eau, adjuvants, additions, formulation des bétons
• Propriétés du béton à l’état frais et à l’état durci

• Durabilité et prescriptions des bétons
• développement durable
• base théorique (transport, fissuration)
• classes d’exposition et exigence de durabilité
• dégradation par gaz et chlorures (carbonatation et corrosion) ; feu ; gel et dégel ; alcali-silice ; sulfates, acides, sels (attaques chimiques)
• exigences de durabilité en pratique
• spécifications et prescriptions des bétons

3. L'étudiant.e analysera le comportement des matériaux cimentaires au travers des aspects suivants:

• Le ciment et son hydratation
• équations fondamentales
• modélisation numérique de l’hydratation
• effet du rapport eau/ciment
• effets du remplacement du ciment par d'autres additions comme le filler calcaire et le laitier
• Caractérisation et modélisation des propriétés du béton dès le plus jeune âge
• déformation thermique
• contraction Le Chatelier
• déformation de retrait endogène
• déformation de retrait de séchage
• module d’élasticité
• fluage
• retrait empêché
• Comportement mécanique jusqu’à rupture du béton (compression, traction, flexion)
• Comportement mécanique jusqu’à rupture d’une poutre en béton armé sollicitée en flexion

4. L'étudiant.e apprendra à utiliser des méthodes non destructives pour l'auscultation des structures en béton sur des maquettes pédagogiques disponibles au laboratoire au travers des 5 ateliers suivants:

• Atelier 1: évolution et évaluation de la résistance du béton
• Atelier 2: vérification de l'enrobage des armatures
• Atelier 3: cure, retrait et fissuration précoce
• Atelier 4: indicateurs de durabilité du béton mise en oeuvre
• Atelier 5: conformité et réception des bétons
   

A l'issue de cette unité d'enseignement, l'étudiant.e sera capable :

1) d'utiliser efficacement les connaissances acquises en termes de technologie du béton pour formuler et prescrire un béton durable et bas carbone respectueux de l'environnement
2) d'identifier les causes de dégradation d'une structure existante en béton armé ou en béton précontraint
3) d'expliquer les paramètres influençant l'amplitude et la cinétique du module d'élasticité du béton
4) d'expliquer les mécanismes successifs de dégradation d'une poutre en béton armé chargée en flexion simple jusqu'à sa rupture complète
5) d'optimiser les phasages de construction d'une structure en béton armé pour éviter le risque de fissuration précoce par retrait empêché
6) de comprendre le fonctionnement, les possibilités et les limites des principales méthodes d'auscultation du béton
7) de sélectionner une méthode d’investigation adaptée à une problématique donnée
8) de réaliser par eux-mêmes des mesures sur des maquettes en béton représentatives de situations réelles
9) d’analyser la dispersion, les incertitudes et la représentativité des résultats
10) de croiser plusieurs méthodes afin d’établir un diagnostic fiable
11) de relier des mesures réalisées sur site aux propriétés mécaniques et de durabilité du béton
12) de passer de la mesure expérimentale à une décision d’ingénierie: décoffrage, acceptation du béton, évaluation structurale, maintenance ou réparation
13) de développer un regard critique sur l’évaluation et la prolongation de la durée de vie des structures existantes
 

Cours co-requis

Cours théoriques (les copies des 800 slides sont fournis sur l'Université Virtuelle)
Conférences invitées (liées aux cas pratiques)
Exercices dirigés
Travaux pratiques au laboratoire de génie civil (mise en oeuvre du béton, essais mécaniques jusqu'à rupture d'éprouvettes et d'une poutre en béton armé, méthodes d'auscultation non-destructive de maquettes en béton)
Excursion dans une carrière et une cimenterie
 

Références, bibliographie et lectures recommandées

Notes de cours, documents fournis et diapositives disponibles dans l'UV.

Support(s) de cours

• Université virtuelle

Contacts

Stéphanie Staquet stephanie.staquet@ulb.be
Service BATir - CP 194/02 Bât. C, Niv 3 Tél.:02/650 27 58

 

Campus

Solbosch

Méthode(s) d'évaluation

• Examen écrit

Examen écrit

Examen écrit (questions ouvertes + exercices) et cinq rapports à remettre en cours de semestre.

La note finale est basée sur:

- cinq rapports à remettre à la fin des séances au laboratoire
- un examen écrit sur la théorie et la connaissance des rapports (livre fermé) et sur les exercices de retrait empêché (formulaire personnel d'une page recto verso autorisé)

Construction de la note (en ce compris, la pondération des notes partielles)

La note finale est obtenue avec la pondération suivante:

• rapports écrits (5+5+5+5+5=25%)
• examen écrit de théorie (50%)
• examen écrit d'exercices (25%)

En cas d'échec en première session, seule la cote des rapports écrits peut être reportée en seconde session. L'examen écrit doit toujours être représenté en seconde session.

Langue(s) d'évaluation

• français