Modélisation du comportement thermo hydro mécanique et des déformations différées des bétons de terre

par Hassan Fardoun

Projet de thèse en Mécanique

Sous la direction de Nadia Saiyouri et de Jacqueline Saliba.

Thèses en préparation à Bordeaux , dans le cadre de Sciences Physiques et de l'Ingénieur , en partenariat avec I2M Institut de Mécanique et d'Ingénierie (laboratoire) depuis le 21-11-2018 .


  • Résumé

    Ces dernières années, de nombreux efforts ont été réalisés dans le domaine de la construction pour remplacer le béton traditionnel par des matériaux alternatifs tels que le béton contenant une forte proportion de divers composants écologiques appelés « verts » en maintenant des propriétés acceptables pour l'application souhaitée. Par exemple, les constructions réalisées à partir de la terre crue sont intéressantes considérant leurs meilleures propriétés thermiques et acoustiques par rapport à un béton ordinaire. L'objectif de la production de ce béton est de réduire la consommation de ciment et donc la production de CO2, de fournir des solutions pour éviter l'épuisement des ressources naturelles comme les granulats et de réduire la consommation d'énergie dans le processus de production. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre leurs propriétés mécaniques et leur durabilité. Plusieurs études expérimentales ont été réalisées sur ce matériau au sein du département GCE du laboratoire I2M. L'objectif de ce travail de thèse est ainsi de compléter ces études afin de mieux comprendre le comportement hydro-mécanique et hydro-thermique des éco-matériaux à base de terre. Dans un premier temps, des simulations numériques aux éléments-finis seront réalisées en utilisant le modèle d'endommagement isotrope de Fichant afin de reproduire le comportement à la rupture de ces matériaux et de déterminer les propriétés mécaniques.Dans un second temps, le comportement hygro-thermique du béton de terre sera étudié en analysant les transferts couplés de chaleur et d'humidité. Ainsi, plusieurs paramètres hygrothermiques des bétons de terre formulés à l'I2M seront déterminés. Finalement, la sensibilité de ces matériaux aux cycles de dessiccation-imbibition sera étudiée. Des simulations du comportement différé du béton de terre en étudiant les déformations de retrait et de fluage seront ainsi réalisées afin de mieux comprendre l'interaction entre le retrait /gonflement et la fissuration.

  • Titre traduit

    Modelling of thermohydraulic behaviour and delayed deformations earth concretes


  • Résumé

    In recent years, many efforts have been made in the field of construction to replace traditional concrete with alternative materials such as the concrete containing a high proportion of various ecological components called 'green' in acceptable properties for the desired application. For example, constructions made from the raw earth are interesting considering their better thermal and acoustic properties compared to ordinary concrete. The objective of the production of this concrete is to reduce the consumption of cement and therefore the production of CO2, to provide solutions to avoid the depletion of natural resources such as aggregates and reduce energy consumption in the production process. However, additional research is needed to better understand their mechanical properties and their durability. Several experimental studies have been carried out on this material within the GCE department of the I2M laboratory. The objective of this thesis work is thus to complete these studies in order to better understand the hydro-mechanical and hydro-thermal behavior of eco-materials based on soil. As a first step, numerical simulations with finite elements will be performed in using Fichant's isotropic damage model to reproduce the breaking behavior of these materials and to determine the mechanical properties. In a second step, the hygro-thermal behavior of the earthen concrete will be studied in analyzing coupled transfers of heat and humidity. Thus, several parameters hygrothermal earth concretes formulated at I2M will be determined. Finally, the sensitivity of these materials to desiccation-imbibition cycles will be studied. Simulations of the delayed behavior of earthen concrete by studying the shrinkage and creep deformations will be performed to better understand the interaction between shrinkage / swelling and cracking.