Laboratoire des Sciences de l’Ingénieur pour l’Environnement (LaSIE) - UMR CNRS 7356

Résumé
Au cours d’un incendie, une structure en béton mal conçue peut présenter des dommages très importants. Cela induit un coût très élevé en raison de la fermeture de la construction le temps des réparations ainsi que des travaux de réhabilitation eux-mêmes. De plus, les risques humains ne sont pas à négliger non plus.
Aujourd’hui, les organismes responsables de la rédaction de la réglementation peinent à établir des recommandations claires aptes à éviter les risques d’instabilités thermiques des structures en béton au cours d’un incendie. Ces phénomènes brutaux correspondent à des explosions ou plus couramment à de l’écaillage de la surface chauffée ([Barrett 1854], Gary in 1916, [Khoury 2005]). Ces lacunes réglementaires conduisent bien souvent les maîtres d’ouvrages à demander aux concepteurs et aux constructeurs de réaliser des essais à échelle 1 extrêmement coûteux en temps et en argent. Cela concerne tout particulièrement les tunnels et les parkings souterrains, particulièrement vulnérables en raison de la quantité importante d’hydrocarbures présente en leur sein.
De nombreuses équipes de recherche développent des simulations numériques hygro-thermiques, à l’échelle du matériau béton ([Berger 2013], [Steeman 2010], [Nicolai 2007],…), afin d’évaluer l’état de contrainte interne et le risque d’instabilité thermique ([Bene 2018], [Dauti 2018], [Gawin 2018], …). Ces calculs doivent, à terme, aider à la conception des structures, au choix des compositions de béton. Pour obtenir des niveaux de pression de pores, qui une des grandeurs clefs du phénomène d’écaillage, équivalents aux mesures réalisées expérimentalement, la perméabilité du béton introduite comme une donnée doit être divisée par 10 à 10 000. Cela met bien en évidence la nécessité d’approfondir les recherches sur les phénomènes de transferts dans le béton au cours du chauffage.