Partenaires responsables : SerQ (Portugal) et Cesefor (Espagne)

Description: L’Expérience nº4 vise à évaluer les performances mécaniques des solutions CLT-béton sous contraintes de flexion en utilisant des essences locales de bois résineux. Ces résultats font suite à ceux de l’Expérience nº3. Les étapes suivantes ont été établies :

  • Conception théorique basée sur des codes (par exemple, CEN/TS 19103:2021) ;
  • Production d’éléments CLT dans des installations de laboratoire (Fig. 1) ;
  • Coulage du béton sur les éléments CLT (Fig. 1) ;
  • Essais de flexion selon la norme EN 408.

Figure 1 – Production de CLT dans les installations de la SerQ (à gauche) et coulage du béton (à droite)

Le pin maritime et le pin radiata ont été considérés pour la production de CLT dans les installations de SerQ et de Cesefor. En raison des limitations de la capacité de production, les spécimens (CLT-Béton) avaient les dimensions suivantes :

  • Longueur : entre 2,5 m et 3,0 m ;
  • Largeur : entre 200 mm et 300 mm ;
  • Épaisseur du CLT : 90 mm (3 couches de 30 mm chacune) ;
  • Épaisseur du béton : 60 mm ;
  • Type de béton : i) béton standard ; ii) béton avec fibres d’acier (Fig. 2) ;
  • Raccordements : i) entailles inclinées ; ii) entailles perpendiculaires ; iii) assemblage vissé.

 Figure 2 – Concrete with steel fibres

L’objectif principal est de déterminer les performances mécaniques (essai de flexion 4 points avec une portée de 18h) (Fig. 1) : i) rigidité effective ; ii) capacité de charge et iii) module de glissement. Malgré cela, des essais non destructifs ont été réalisés pour déterminer les fréquences propres de vibration longitudinale et transversale (avant et après le coulage) (Fig. 1).

Figure 3 – Plan d’essai des éprouvettes CLT-béton en flexion

Figure 4 – Essais non destructifs sur des éprouvettes en béton CLT

Dans le cas des spécimens de pin radiata, 5 spécimens ont été testés dans chaque configuration de connexion (béton avec fibres d’acier), étant également possible de comparer le comportement d’une configuration d’entaille avec une solution standard (poutre en bois avec couche de béton).

Dans le cas des spécimens de pin maritime, un total de 18 spécimens a été préparé en variant : i) la longueur de l’entaille (150 mm et 90 mm) ; le type d’entaille (perpendiculaire et inclinée) ; iii) le type de béton (béton standard et béton avec fibres d’acier).

Les résultats sont encore en cours de traitement. Cependant, quelques commentaires sur les spécimens de pin radiata peuvent être présentés :

  • Les spécimens avec connexion vissée ont eu un mode de rupture régi par le cisaillement de la connexion (5/5 spécimens) tandis que les spécimens avec connexion entaillée ont eu une rupture par cisaillement à la connexion dans 4/5 spécimens. L’une des défaillances de l’éprouvette était due à la flexion (Fig. 5) ;
  • Les connexions entaillées ont montré une résistance et une rigidité plus élevées que les connexions vissées (72% et 34% respectivement) ;
  • Les connexions vissées ont montré une défaillance ductile tandis que les connexions entaillées ont montré un comportement fragile ;
  • Le glissement et le soulèvement entre le CLT et le béton étaient négligeables pour les assemblages à encoches.

Figure 5 – Failure modes of CLT-concrete specimens