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Effets d’un traitement thermique sur le comportement mécanique et poro-mécanique de matériaux cimentaires – Propriétés hydrauliques et changements morphologiques

type de publication      thèse de doctorat
date de publication 09-07-2009
auteur(s) Chen Xiaoting
jury Noumowe A.; Skoczylas F.; Shao J.F.; Davy C.; Dormieux L.; Torrenti J.M.; Masson B.
école Ecole Centrale de Lille
  
résumé Cette thèse a permis d’évaluer l’effet des changements de morphologie d’un matériau cimentaire soumis à un traitement thermique jusqu’à T ≤ 400°C. Pour cela, nous avons caractérisé expérimentalement le comportement mécanique (en compression uniaxiale, compression hydrostatique avec ou sans déviateur), poro-mécanique (modules d’incompressibilité Kb, Ks et coefficient de Biot b) et hydraulique (perméabilité au gaz), d’un mortier modèle E/C = 0,5 suite à un cycle de chauffage/refroidissement.
Les essais mécaniques multiaxiaux sont couplés aux mesures de perméabilité, qui servent d’indicateur de la progression de la fissuration du matériau sous contrainte. Nous avons également mis au point un essai original, permettant de quantifier le volume de l’espace poreux interconnecté sous chargement hydrostatique Pc.
La création de porosité occluse sous l’effet d’un accroissement du confinement est confirmée, et ainsi la diminution de la rigidité de la matrice solide Ks avec Pc après traitement thermique T > 200°C. Nous avons également identifié un effet bouchon (aucun passage de gaz) lors d’un chargement couplé, thermique et en compression hydrostatique du mortier mais aussi de bétons industriels (CERIB et ANDRA). Afin d’analyser l’évolution des propriétés mécaniques et poro-élastiques après traitement thermique, un modèle prédictif thermo-élasto-plastique avec endommagement isotrope et une approche micro-mécanique descriptive, intégrant la présence de micro-fissures, y sont couplés.
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