Effet de taille lié à l'endommagement des mortiers

Abstract

La fissuration des matériaux quasi-fragiles, tels que les mortiers, est caractérisée par le développement d'une zone endommagée microfissurée en avant du front de fissure principale. Cet endommagement induit un comportement courbe de résistance ou courbe-R. Le rôle de la microstructure du matériau dans le développement de la microfissuration est à l'origine d'un effet d'échelle conséquent dont la bonne connaissance est synonyme d'économie et de sécurité dans léxtrapolation à l'ouvrage fonctionnel des résultats obtenus en laboratoire. Une loi déffet de taille sur la contrainte nominale, proposée par Z.P. Bazant, est largement connue et utilisée. Néanmoins, celle-ci, issue de la réunion de deux comportements asymptotiques, mériterait d'être affinée dans le domaine de tailles de structure où se situent la plupart des résultats expérimentaux. Ce travail présente l'analyse, par deux méthodes indépendantes, de résultats de rupture en flexion sur des éprouvettes entaillées en mortier. Outre l'approche mécanique classique, la fractographie quantitative est utilisée pour calculer l'énergie consommée par la fissuration à partir de la morphologie des surfaces de rupture. Le croisement des deux approches aboutit à une description analytique des courbes-R utilisant les paramètres décrivant de la morphologie des surfaces de rupture. Sur la base de cette description, une nouvelle loi déffet de taille sur la résistance au pic de charge puis sur la contrainte nominale à été proposée. Cette nouvelle loi, sans contredire celle de Bazant, en apporte une définition plus fine.