Dans l’article LE RETRAIT (PARTIE 1) et (PARTIE 2) nous avons examiné rapidement les différents types de retraits ainsi que leurs origines et caractéristiques. on a passé en revue les paramètres qui influencent le retrait dans les bétons. La partie 3 traite de l’approche réglementaire des problèmes de retrait du béton.
L’approche des règlements
On prend en compte les effets du retrait en appliquant de façon générale des dispositions constructives. (joints, cure,). Il est fait mention du calcul de la déformation de retrait dans les différentes règlements (BAEL et BPEL) .Il faut en tenir compte dans les ouvrages importants ou sensibles, où elle joue son rôle dans le dimensionnement.
De même, pour les corps d’état secondaires, les avis techniques des fabricants des matériaux ainsi que les DTU donnent des préconisations de mise en oeuvre pour s’affranchir du calcul du retrait : Par exemple pour un carrelage, le fabricant peut déconseiller le collage sur une chape de moins d’un mois, pour que le retrait soit en partie effectué et ainsi éviter certains désordres.
En outre, il est intéressant de constater que les règlements sont de plus en plus stricts sur les dispositions constructives pour palier aux désordres de retrait, cependant ces derniers sont de plus en plus nombreux.
Dans le BAEL, le retrait est modélisé par des valeurs forfaitaires de raccourcissement nominal valant :
- 1,5.10-4 dans les climats très humides
- 2 .10-4 en climat humide, ce qui est le cas de la France sauf son quart sud-est
- 3 .10-4 en climat tempéré sec, tel que le quart sud-est de la France
- 4 .10-4 en climat chaud et sec
- 5 .1O-4 en climat très sec ou désertique
Ces valeurs tiennent compte d’un pourcentage moyen d’armatures. Dans les cas courants, les effets du retrait sont négligés dans les calculs. Le BPEL inclut des modèles mathématiques pour évaluer l’évolution du retrait au cours du temps. En effet, une fissuration de retrait pourrait accélérer la corrosion d’armatures de précontrainte, de plus le retrait combiné au fluage peut provoquer une grande perte de précontrainte, et même l’annuler :
Considérons un béton précontraint à 5 MPa, produisant un retrait de 5.10-4 et dont le module à long terme (incluant le fluage) vaut 5000 MPa, la déformation du matériau vaut alors :
ξbéton = σ/E +ξ retrait = 5/500. + 5.1O-4 = 15.10-4
La perte de précontrainte est donc de : σ = ξbéton x Eacier = 15.10-4 x 200000 = 300 MPa !
La valeur du retrait en fonction du temps est donnée par l’expression :
Pour une dalle de 15 cm d’épaisseur, |’évolution du retrait selon le BPEL sur 200 jours a donc cette forme :
Pour Ies BHP, la modification du BPEL de Février 2000 (annexe 14) se substitue aux règles précédentes; la sensibilité de ces bétons au retrait endogéne améne a le prendre en compte dans le calcul, ll est préconisé de majorer Ies valeurs lorsque le béton contient moins de 66% de granulats, et de réaliser des calculs « en fourchette », en majorant et en minorant de 30% l’amplitude des déformations.
L’Eurocode 2 présente la même approche que l’annexe 14 du BPEL, en désignant la déformation totale comme la somme algébrique des retraits endogène et de dessiccation ; Ies formules sont cependant différentes.
Dans le DTU 20.1 (ouvrages en maçonnerie), il est clairement indiqué : « ll n’est pas tenu compte des efforts résultant des retraits et dilatations. Le respect des dispositions constructives minimales indiquées à l’article 2.2 permet de négliger Ies effets du retrait et de la dilatation. » Le dit article prévoit le fractionnement des murs par des joins de retrait et de dilatation.
Le DTU 13.3 (Dallages) comporte beaucoup d‘articles concernant le retrait, car les dallages sont des ouvrages particulièrement sensibles. Les films polyanes y sont déconseillés, pour éviter d’aggraver le soulèvement par retrait différentiel au droit des angles et des joints (ce point est discutable, car l’absence de polyane peut faire apparaitre d’autres désordres). De même, les effets du retrait sont négligés lorsque les dispositions constructives (joints, couche de glissement) sont respectées.
Ce DTU comporte, une annexe, pour calculer les déformations et les sollicitations dues au retrait. L’ordre de grandeur du retrait total est de 4.10-4, soit Ie double de Ia valeur donnée dans le BAEL. Cette valeur est Ia valeur absolue du retrait, c‘est-à-dire qu’un bloc de béton seul, soumis à aucun effort, va se contracter de 4.10-4 m par mètre. La valeur du BAEL est relative aux autres éléments de béton coulés précédemment, qui ont déjà effectués une partie de Ieur retrait; 2.10-4 est donc le retrait différentiel entre I ‘élément coulé et les autres déjà mis en place.
Le retrait : Aspect réglementaire (suite à venir)