Mise au point d'une loi de comportement et de fragmentation dynamique du béton soumis à une énergie explosive

• Auteur / Autrice : Roland Ortiz
• Direction : Nicolas Cheimanoff
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Technique et Economie de l'Exploitation du Sous-sol
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : ENSMP

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fragmentation

Béton

Résumé

Les effets de l'explosif sur le comportement de la roche ne peuvent être étudiés sans se préoccuper des lois qui régissent la rupture de la roche soumise à des sollicitations dynamiques extrêmes telles que celles rencontrées lors d'un tir. Ce travail commence par l’élaboration d'une loi de comportement dynamique élastoviscoplastique destinée à décrire, le mieux possible, le comportement de toute roche soumise à des sollicitations consécutives à un tir. Cette loi de comportement a été élaborée de manière à rendre compte des phénomènes physiques et dynamiques observes expérimentalement. Le travail s’intéresse ensuite à la description d'une loi de fragmentation à l'aide d'une approche mathématique la plus rigoureuse possible. La particularité du tir à l'explosif par rapport à d'autres branches de l'industrie est qu'il s'applique généralement à un matériau d'une grande variabilité et, dans de nombreux cas, imprévisible : le massif rocheux. C'est pourquoi, nous avons été amené à effectuer des expériences de tirs à petite échelle sur un matériau homogène que nous avons voulu le plus reproductible possible : le béton. La facilite de réaliser avec le béton des éprouvettes de grandes dimensions nous a encouragé à utiliser ce matériau dans cette première phase de recherches qui a pour objectif le développement d'une méthodologie complète applicable ensuite à tout type de roche. Une analyse énergétique a également été effectuée en vue de quantifier l’énergie réellement transmise à la roche lors de la fragmentation. Cette étude a pu aboutir grâce à une nouvelle approche expérimentale s'articulant sur la théorie du minéral processing étendue dans le cadre de l'explosif. Le calage et la validation des lois de comportement et de fragmentation ont été réalisés à l'aide du code de calcul en éléments finis viplef 3d (cges - École des Mines de Paris).