Les essais de traction, également appelés essais d’arrachement ou "pull-out tests" en anglais, sont des méthodes essentielles dans le domaine de l'ingénierie et de la construction pour évaluer la résistance et l'adhérence des matériaux. Ces tests jouent un rôle crucial dans la détermination de la durabilité des structures, en particulier lorsqu'il s'agit de béton armé et d'autres composites. Dans cet article, nous explorerons en détail les principes fondamentaux des essais de traction, les procédures couramment utilisées, ainsi que leur importance dans l'industrie de la construction. Étant ingénieur, comprendre l'importance des de ces essais est indispensable pour garantir la sécurité et la fiabilité des projets de construction.

 

Dans quelles circonstances les tests d’arrachement sur chantier sont-ils nécessaires ?  

Ces tests sont nécessaires lorsque la documentation technique pour un ancrage et un matériau support donné n’existe pas, lorsque la qualité des fixations installées doit être validée. 
Les essais sur chantier n’ont pas pour objectifs :  

• D’évaluer la pertinence ou l’adéquation de la conception des fixations ;  
• De vérifier la correcte installation des fixations ou la conformité aux exigences d’approbation, d’homologations, et autres conditions de droit public ;  
• D’établir la capacité de charge maximale (charge ultime) des fixations (à moins qu’elles ne soient testées jusqu’à la rupture) ;  
• De traiter les exigences en termes de performance des fixations non testées.  

NB : Une homologation est un document de référence validé tel qu’une Evaluation Technique Européenne. 

Ils peuvent être réalisés dans l’un des cas suivants : 
Cas 1 Caractériser un support visé par l’homologation : lorsque les caractéristiques du support ne sont pas connues, des essais sur site sont réalisés dans le but d’évaluer la résistance de ce support.  
Cas 2 Déterminer une résistance caractéristique pour les supports non visés par l’homologation ou pour des chevilles sans homologation.  
Cas 3 Répondre à une demande particulière de l’entreprise de construction, du bureau étude 

Les essais d’arrachement offrent de nombreux avantages :  

• Des données d’essais précises et complètes ;  
• Un service exécuté par des intervenants Hilti soigneusement formés et certifiés ; 
• Toutes les applications sont couvertes jusqu’à 370 kN avec un équipement de test haut de gamme régulièrement entretenu et calibré ; 
• Une conformité au cadre réglementaire national et européen avec des rapports d’essais standardisés. 

A qui s’adressent les services de tests d’arrachement sur chantier ? 

Les ingénieurs structure travaillant avec des données insuffisantes pour la résistance d’ancrages. 

Les chefs de projet nécessitant des preuves de la qualité d’installation des ancrages, chevillages ou des scellements de barres d’armature. 

Les fabricants de nouveaux matériaux en quête de tests de qualification préliminaires. Hilti propose aux fournisseurs de matériaux de qualifier l’ancrage sur leurs matériaux par une méthode d’évaluation consolidée.  


 

Comment les essais d’arrachement sur chantier sont réalisés ?  

Pour les tests d’arrachement, l’équipement d’essai doit assurer une progression graduelle et constante de la force, mesurée par un capteur étalonné. Cette force doit être exercée de façon perpendiculaire à la surface du matériau support. Les réactions doivent se propager dans le matériau support à une distance minimale de 10 cm de l’ancrage (7,5 cm pour des charges testées inférieures à 500 daN). 

 

Configuration type de l’équipement d’essai 

La sélection des emplacements pour les fixations lors des tests in situ nécessite rigueur. Le matériau support et les marges doivent correspondre fidèlement à l’usage visé, tout en plaçant les ancrages et l’appareillage de manière que tous les dommages occasionnés sur la structure n’aient pas d’influence sur sa résistance. 

L’installation des fixations pour les essais in situ doit se faire avec des forêts neufs, en veillant scrupuleusement à la perpendicularité du forage. 
Durant l’essai, l’accroissement de la charge doit être continu, afin d’atteindre le point de rupture en environ 60 secondes. Il est impératif de consigner la charge de ruine maximum ainsi que le mode de ruine. 
 

Modes de rupture

Qui réalise ces tests d’arrachement sur chantier ?  

Des ingénieurs sur le terrain effectuent ces tests et fournissent des rapports détaillés, incluant des valeurs de charge, ainsi que des évaluations de résistance calculées ou des informations sur les modes de ruptures des ancrages. 

Quel type de documents sont fournis ? 

Conformément aux Recommandations Professionnelles CISMA (EVOLIS Groupe Chevilles) de 2014, un Rapport d’Essais est remis, reprenant les éléments suivants : 

• Informations relatives au chantier, 
• Nom, qualité et société du responsable des essais et des personnes présentes, 
• Informations relatives à la cheville et à sa mise en œuvre : 
• appareil de forage et méthode de perçage (avec ou sans percussion), 
• diamètre de perçage, 
• profondeur, 
• référence de l’homologation. 
• Informations relatives à l’appareillage d’essai, 
• Informations relatives au matériau support, 
• Résultats des essais (charges de ruine individuelles + type de ruine), 
• Interprétation des essais avec valeur NRd,u et NRd,s , 
• Observations éventuelles, 
• Validation,  
• De façon optionnelle, photographies du matériau support, des chevilles essayées et des modes de ruine, 
• De façon optionnelle, localisation de chacune des chevilles testées : par rapport aux bords des éléments et des parois pour les maçonneries, par rapport au bord des parois pour le béton, 
• Signature (manuelle ou électronique) du rapport par la personne responsable. 
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Comment les essais sont-ils interprétés ? 

Les calculs et évaluations sont basés sur les résultats des essais du Rapport d’Essai et sont effectués selon les normes en vigueur, sans aucune responsabilité pour le demandeur quant à leur adéquation pour leur projet et juridiction spécifiques.

Les résultats d’essais sont interprétés comme indiqué au Tableau G.4 des recommandations CISMA 2014 en donnant les résistances de calcul à la traction, aux Etats Limites Ultimes (ELU) et Etats Limites de Services (ELS), respectivement NRd,u et NRd,s. Les valeurs sont obtenus à partir des formules suivantes :  
 
Dont les paramètres sont dépendant du type de chevilles, du type de support, du nombre d’essai minimal attendu et de la valeur moyenne des 5 essai les plus défavorables. 

Les déplacements ne sont pas mesurés toutefois, il faut s’assurer qu’ils sont négligeables. 
En l’absence d’essais de cisaillement, les résistances VRd,s et VRd,u sont prises égales à NRd,u et NRd,s à l’exclusion des fixations sur une seule paroi de maçonnerie creuse mise en œuvre par percussion. 

Pourquoi est-il important de noter que les essais d’arrachement sur chantier ne remplacent pas les documents d’évaluation et ne constituent pas une garantie produite ?  

Il est important de noter que les essais d’arrachement sur chantier ne remplacent pas les documents d’Evaluation (homologations) et ne constituent pas une garantie produite. 

Les essais réalisés sont des prestations de services attachées à ses produits et sont destinés uniquement à fournir des informations sur l’adéquation générale du matériau du support et/ou à aider à l’identification des erreurs d’installation grossières des fixations testées.  
Ils ne constituent en aucun cas un accord ou une confirmation de la pertinence des essais ou de l'application, et ne sont pas destinés à être utilisés pour satisfaire aux exigences du projet ou exigences réglementaires applicables en matière d’inspection sur site. 

Pour aller plus loin 

Pour plus d’informations sur la conception et la performance des fixations, veuillez-vous référer au Manuel Technique Chevillage Hilti. L'installation correcte des fixations est essentielle.  

Hilti dispense également sur demande des formations appropriées. Veuillez contacter Hilti pour plus d’informations : fr-servicetechnique@hilti.com  

Enfin pour planifier un essai d’arrachement sur chantier, contactez votre ingénieur régional ou votre chargé d’affaires Hilti.