Thèse soutenue

Étude du comportement du béton à hautes températures : une nouvelle approche thermo-hydro-mécanique couplée pour la modélisation du fluage thermique transitoire
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Hassen Sabeur
Direction : Ahmed Mébarki
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie civil
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Université de Marne-la-Vallée (1991-2019)

Mots clés

FR

Mots clés contrôlés

Résumé

FR  |  
EN

La connaissance du comportement du béton soumis à de hautes températures constitue un enjeu de grand intérêt pour les applications du génie nucléaire et pour l’évaluation de la sécurité dans des constructions de génie civil. En outre, les incendies récents dans les tunnels européens (sous la Manche, Le Mont-Blanc, Great Belt Link, Tauern), ayant entraîné des dommages aux structures en béton ainsi que des pertes humaines et économiques très importantes, ont suscité un nouvel intérêt pour l’évaluation de la performance du béton dans les conditions accidentelles. En effet, les hautes températures entraînent une dégradation des propriétés mécaniques (rigidité, résistance…) du fait de processus de fissuration générés par l’effet simultané des efforts appliqués, de la température et de pressions de pores. Tous ces processus nécessitent une modélisation couplée des phénomènes physico-chimiques dont le matériau est le siège ainsi que leurs interactions avec les propriétés de transport de masses, de transfert de chaleur et du comportement mécanique. En outre, quand le béton est soumis à l’action combinée du chargement et de hautes températures, sa déformation se décompose, conventionnellement, en deux classes de composantes additives. On distingue : - des déformations thermo-hydriques libres incluant l’expansion thermique et le retrait du béton. Le retrait est essentiellement dû à la dessiccation du matériau et à sa déshydratation. - des déformations thermiques sous charge qui consistent en une composante élastique dépendante de la température, une déformation de fissuration et une composante de fluage thermique transitoire. Cette dernière est généralement liée au fait que les transformations physico-chimiques, comme la déshydratation et la dessiccation, se produisent sous charge, ce qui induit un réarrangement de la microstructure du béton et donne lieu à cette déformation macroscopique. Dans ce travail de thèse, une nouvelle approche pour la modélisation de la composante transitoire de la déformation thermique induite sous charge est proposée afin de prédire le comportement du béton à hautes températures. Dans cette approche, le fluage thermique transitoire est décomposé en fluage de dessiccation et en une composante, nouvellement introduite, de fluage de déshydratation. La première composante est due à l’évolution de l’hygrométrie du matériau tandis que la deuxième est due à sa déshydratation du fait de l’augmentation de la température. Par conséquent, une variable de déshydratation est définie et est introduite comme une variable régissant le fluage thermique transitoire lorsque la température dépasse la valeur seuil de 105°C. Ce modèle thermo–hydro–endommageable est implémenté dans un code aux éléments finis. Des simulations numériques sont effectuées et comparées à des résultats expérimentaux pour analyser les capacités prédictives du modèle proposé