Étude du comportement déformationnel des bétons de réparation

RÉSUMÉ Une majorité des infrastructures routières en béton du Canada, exposées à des environnements agressifs qui accélèrent la dégradation du béton, nécessitent une réhabilitation afin de prolonger leur durée de vie utile. Le plus souvent, il est possible de réparer l’infrastructure en remplaçant le béton détérioré en surface par une nouvelle couche de béton. Dans ce cas, le béton vieilli et durci déjà en place restreint partiellement les déformations au jeune âge du béton de réparation. Cette restreinte peut engendrer une fissuration précoce non-souhaitée ou un décollement de la nouvelle couche de béton. Ainsi, afin de s’assurer de la fiabilité des couches de réparation, le premier objectif de ce projet était d’étudier le comportement déformationnel des bétons de réparation, soit le retrait et le fluage. Les essais de retrait et de fluage en compression sont normalisés et largement répandus. L’essai de fluage en traction est quant à lui complexe de réalisation et peu répandu. Pour cette raison, un essai de fluage flexionnel a été développé à l’École Polytechnique de Montréal et une méthode d’analyse a été proposée afin d’évaluer le fluage en traction à l’aide des résultats des essais de fluage en flexion et de fluage en compression. Le second objectif consistait à étudier les déformations d’un élément de béton réparé et de vérifier que, sous chargement, il a un comportement monolithique, c'est-à-dire qu’il n’y a pas délamination de la réparation. La première phase expérimentale a permis de caractériser le comportement déformationnel de deux bétons : un béton ordinaire (BO) et un béton à ultra-haute performance (BFUP). Des essais de retrait, de fluage en compression et de fluage en flexion ont été réalisés à Polytechnique. Les essais de retrait ont permis de démontrer que le retrait total du BFUP était plus élevé que pour le BO. Cependant, dans le cas du BO, le retrait de séchage était plus important que le retrait endogène et c’était l’inverse dans le cas du BFUP. Les essais de fluage en compression et en flexion ont permis de confirmer le faible impact du séchage sur le BFUP. En effet, la distinction entre le fluage propre et le fluage total était presque inexistante. Des essais de fluage endogène en traction ont été réalisés sur le BFUP au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC).----------ABSTRACT The majority of concrete road structures within Canada are exposed to aggressive environments that contribute to increase the rate of concrete deterioration. Often, rehabilitation is necessary to extend the service life of these structures. In most cases, the roads are repaired by replacing the damaged concrete surface with a new layer of concrete (overlay). The rigid concrete substrate restrains partly early-age deformations of the new concrete overlay and may cause the apparition of tensile stresses. This contributes to the formation of harmful cracks in the new overlay or debonding between the substrate and the overlay. To ensure the durability of these repairs, the first goal of this project was to study the creep and shrinkage behaviour of repair concretes. Whereas shrinkage and compressive creep tests are standardized and prevalent, only a few research laboratories can carry out more complicated tensile creep tests. Therefore, a flexural creep test was developed at the Ecole Polytechnique de Montreal and an analysis method was propo ed to evaluate the tensile creep from the flexural and compressive creep test results. The second goal of this project was to study the deformation in a repaired hybrid element and ensure that its behaviour under loading is monolithic, i.e. that there is no debonding of the overlay. The first experimental phase of the project consisted in characterizing the shrinkage and creep behaviour of two concretes: an ordinary Portland cement concrete (OPC) and an ultra high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC). Shrinkage, compressive and flexural creep tests were performed at Polytechnique. Total shrinkage deformation was larger for UHPFRC than for OPC. However, drying shrinkage was more significant than autogenous shrinkage in the case of OPC and the opposite was true for UHPFRC. Compressive and flexural creep tests confirmed the small impact of drying on the behaviour of UHPFRC. In fact, the difference between basic and total creep of this concrete was almost inexistent, in both compression and flexion. Basic tensile creep tests were then performed on the UHPFRC at the Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC). With the compression, tensile and flexural creep test results for the UHPFRC, an analysis method was developed to obtain tensile creep data

Structural Behavior of R-UHPFRC - RC Composite Slabs

The application on existing Reinforced Concrete (RC) slabs of cast-on-site Ultra-High Performance Fiber Reinforced cement-based Composite (UHPFRC) layers is an efficient reinforcement technique, currently spreading. The thin layer of UHPFRC, with or without steel rebars, serves as a tensile reinforcement for the RC slab, creating a composite element. This thesis combines material and structural engineering to study the behavior and resistance of two-way spanning composite slabs, with a certain focus on punching shear resistance. When analysing the behavior of composite elements, the effect of fiber orientation on the in-plane tensile response of the UHPFRC layer needs to be accounted for. Theoretical tools are derived herein to analyze the complementarity of fiber orientation in perpendicular directions and determine the average effect of fiber orientation on fiber efficiency at pull-out. A comprehensive material testing campaign on a strain-hardening UHPFRC is carried out on specimens with various thicknesses and casting processes. The most likely fiber orientation in a layer of UHPFRC for the casting method considered herein is finally estimated with the results of the theoretical and experimental work and a representative tensile response is scaled accordingly. An experimental campaign is carried out on six composite slabs without transverse reinforcement. The parameters of the tests include the thickness of the UHPFRC layer and the amount of reinforcement in it. The punching shear resistance of all composite slabs is higher than the resistance of the reference RC slab. The layer of UHPFRC increases the rigidity of the slab and provides added shear resistance to the cracked RC section by out-of-plane bending accompanied by limited or inexistent Near Interface Cracking (NIC) in the concrete section prior to failure. By doing so, it allows more deformation to take place in the RC section before punching shear failure. This results in rotations at maximum resistance close to what is observed for the reference RC slab. An analytical model is then developed to predict the global bending behavior of the composite slab and the punching shear resistance. A multilinear moment-curvature relation for composite sections is used to calculate the force-rotation curve of a slab. The intersection between this curve and a deformation based composite failure criterion predicts the punching shear resistance. This criterion combines the concrete and the UHPFRC layer contributions. The latter resists to punching shear by out-of-plane bending over a limited length. This mechanism induces tensile stresses perpendicularly to the interface with the concrete. The contribution of the UHPFRC layer to the punching shear resistance thus depends on the tensile strength of concrete. In the final section of the work, a description of the parameters influencing the shear resistance of composite elements is done. With the tools developed in this work, the effects of fiber orientation in a layer can be mastered and the analytical models allow to simply verify the resistance of a composite section

Concrete bridge deck slabs strengthened with UHPFRC

An original concept is presented for the durable rehabilitation of concrete bridge deck slabs. The main idea is to add a layer of Ultra-High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC) with steel reinforcing bars over the concrete slab to create a composite section. The layer of UHPFRC is waterproof and protects the reinforced concrete against severe environmental influences. It also strengthens the structural element for high traffic loads. Experimental studies on composite beams in a cantilever setup were carried out to identify the different failure modes and the contribution of the UHPFRC layer to the resistance. Analytical models were then developed to calculate the resistance of composite beams. The concept has been validated by field applications demonstrating that the technology of UHPFRC is mature for cast in-situ

Formation à l'IA -épisode 3 : Class'Code / Inria IAI

National audienceVictor Storchan termine la série d'articles sur les initiatives de formation à l'intelligence artificielle (IA). Après "Elements Of AI", et "Objectif IA", il donne la parole à Frédéric Alexandre, Marie-Hélène Comte, Martine Courbin-Coulaud et Bastien Masse sur Class´Code IAI. Il s’agit d’offrir une initiation à l’Intelligence Artificielle via une formation citoyenne, gratuite et attestée https://classcode.fr/iai, dans le cadre d’une perspective « d'Université Citoyenne et Populaire en Sciences et Culture du Numérique » où chacune et chacun de la chercheuse au politique en passant par l’ingénieure ou l’étudiant venons avec nos questionnements, nos savoirs et savoir-faire à partager

The OpenGame Course curriculum and content

The course on open education proposed here comprises 8 modules based on 8 competences. For each competence we have defined learning outcomes. The modules are built around the practices identified and described in IO1. In each module 3 practices are used to engage the trainees. The practices themselves are transformed into learning activities, allowing the trainees to actively interact with the learning activities.OpenGame Project -Promoting Open Education through Gamification, Ref: 2019-1-ES01-KA203-065815info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Understanding Intelligently Artificial Intelligence : a citizens' open formation

International audienceOur whole society is and will be deeply impacted by digital science and this takes a new qualitative and quantitative turn with what is named artificial intelligence (AI). We must allow everyone to master, thus understand how all this works. This means computational thinking discovery and machine learning initiation. Directly inspired by the Finnish initiative to train 1% of its population on these subjects and after our success in providing a hybrid formation on computational thinking for teachers and citizens not familiar with computer science where more 45000 persons have been reached, yielding a satisfaction level higher than 90%, we have built and now operate a citizen training in AI in the broad sense, intended to a large public beyond the school domain, with the goal of giving rise to an ubiquitary citizen university in digital science and cultur

Apprentissage de la pensée informatique : de la formation des enseignant·e·s à la formation de tou·te·s les citoyen·ne·s

National audienceIn recent years, in France, computer learning (under the term of code) has entered the school curriculum, in primary and high school. This learning is also aimed at developing computer thinking to enable students, girls and boys, to start master all aspects of the digital world (science, technology, industry, culture). However, neither teachers, nor parents are trained to teach or educate on these topics. Furthermore, if the educational system progresses progressively towards these objectives, in everyday life and in professional context there is also a need for lifelong training in computer thinking. Large-scale projects on coding initiation are now quite successful in supporting the training of professionals in education on these topics. However, they require an infrastructure of people and important resources to maintain their level of efficiency. In order to further develop the objectives of helping people to demystify IT thinking, we aim to question here the way by which it is possible to conceive a concrete and operational initiative that addresses this issue. A huge challenge: Let's share a proposal here and discuss it.En France au cours de ces dernières années, l’apprentissage de l’informatique (sous le terme d’«​ ​ apprentissage du code​ ​ ») est entré dans les programmes scolaires, en primaire et secondaire. Cet apprentissage vise notamment le développement de la pensée informatique (au sens défini par Wing) afin de permettre aux élèves, filles et garçons, d’acquérir les bases, une étape initiale vers la maîtrise du numérique, sous tous ses aspects (science, technologie, industrie et culture). Cependant, peu d’enseignant·e·s, ou de parents, ont été formé·e·s pour enseigner les sciences du numérique ou éduquer à leurs fondements et leurs usages. De plus, si le système éducatif avance progressivement au niveau de ces objectifs, dans la vie quotidienne et en contexte professionnel, il existe aussi un besoin de formation tout au long de la vie à la pensée informatique. Des projets d’envergure sur l’apprentissage du code sont aujourd’hui forts d’un véritable succès en matière de support à la formation des professionnel·le·s de l’éducation sur ces sujets. Cependant ces projets nécessitent une main d'oeuvre importante tant pour la création de ressources que pour leur actualisation, afin de rester en phase avec les besoins de formation dans un domaine en évolution constante. Dans le but de développer davantage les objectifs de démystification de la pensée informatique vers un large public de citoyens et de citoyennes, nous voulons questionner ici la manière dont il est possible de concevoir une initiative concrète et opérationnelle qui relève ce défi. Partageons ici une proposition et discutons-la. Ce qui est proposé porte un nom : une Université, Citoyenne en Sciences et Culture du Numérique (#UCscN) qui s’inscrit dans la tradition des universités populaires. Il s’agit donc très simplement d’étendre à toutes et tous cette éducation pour penser l’informatique en capitalisant sur l’expérience acquise de Class’Code en formant les professionnel·le·s de l’éducation

Apprentissage de la pensée informatique : de la formation des enseignant·e·s à la formation de tou·te·s les citoyen·ne·s

National audienceIn recent years, in France, computer learning (under the term of code) has entered the school curriculum, in primary and high school. This learning is also aimed at developing computer thinking to enable students, girls and boys, to start master all aspects of the digital world (science, technology, industry, culture). However, neither teachers, nor parents are trained to teach or educate on these topics. Furthermore, if the educational system progresses progressively towards these objectives, in everyday life and in professional context there is also a need for lifelong training in computer thinking. Large-scale projects on coding initiation are now quite successful in supporting the training of professionals in education on these topics. However, they require an infrastructure of people and important resources to maintain their level of efficiency. In order to further develop the objectives of helping people to demystify IT thinking, we aim to question here the way by which it is possible to conceive a concrete and operational initiative that addresses this issue. A huge challenge: Let's share a proposal here and discuss it.En France au cours de ces dernières années, l'apprentissage de l'informatique (sous le terme d'« apprentissage du code ») est entré dans les programmes scolaires, en primaire et secondaire. Cet apprentissage vise notamment le développement de la pensée informatique (au sens défini par Wing) afin de permettre aux élèves, filles et garçons, d'acquérir les bases, une étape initiale vers la maîtrise du numérique, sous tous ses aspects (science, technologie, industrie et culture). Cependant, peu d'enseignant·e·s, ou de parents, ont été formé·e·s pour enseigner les sciences du numérique ou éduquer à leurs fondements et leurs usages. De plus, si le système éducatif avance progressivement au niveau de ces objectifs, dans la vie quotidienne et en contexte professionnel, il existe aussi un besoin de formation tout au long de la vie à la pensée informatique. Des projets d'envergure sur l'apprentissage du code sont aujourd'hui forts d'un véritable succès en matière de support à la formation des professionnel·le·s de l'éducation sur ces sujets. Cependant ces projets nécessitent une main d'oeuvre importante tant pour la création de ressources que pour leur actualisation, afin de rester en phase avec les besoins de formation dans un domaine en évolution constante. Dans le but de développer davantage les objectifs de démystification de la pensée informatique vers un large public de citoyens et de citoyennes, nous voulons questionner ici la manière dont il est possible de concevoir une initiative concrète et opérationnelle qui relève ce défi. Partageons ici une proposition et discutons-la. Ce qui est proposé porte un nom : une Université, Citoyenne en Sciences et Culture du Numérique (#UCscN) qui s'inscrit dans la tradition des universités populaires. Il s'agit donc très simplement d'étendre à toutes et tous cette éducation pour penser l'informatique en capitalisant sur l'expérience acquise de Class'Code en formant les professionnel·le·s de l'éducation