Dissertations / Theses: 'Béton – Essais – Propriétés mécaniques'

1

Broda, Mickaël. "Détermination de l'énergie d'activation des bétons par voie calorimétrique et mécanique : développement d'un calorimètre isotherme pour béton." Artois, 2002. http://www.theses.fr/2002ARTO0201.

Full text

Abstract:

Les propriétés mécaniques du béton évoluent au cours du temps. Ceci est la conséquence des réactions chimiques ayant lieu lors de l'hydratation du liant. Celle-ci étant globalement exothermique, le suivi de la chaleur dégagée permet de rendre compte de la cinétique de réaction. Les dispositifs adaptés au béton étant peu nombreux, nous avons développé un calorimètre isotherme acceptant des éprouvettes cylindriques normalisées 11x22 cm. Après avoir étalonné et validé le dispositif, la deuxième phase de notre travail consistait à étudier la cinétique de réaction et les paramètres influençant l'hydratation. Pour cela, cinq compositions de bétons et trois compositions de Mortiers de Béton Equivalent ont été retenues. La dernière phase de notre travail concerne l'introduction des mesures calorimétriques dans les études maturométriques. Les enjeux économiques liés à la prévision in situ de la résistance du béton au jeune âge sont importants. La maturométrie est une techniques permettant l'estimation de cette grandeur. Elle est basée sur les concepts de " maturité " et " d'âge équivalent ", et sur la loi d'Arrhénius qui introduit un paramètre, l'énergie d'activation apparente. Elle peut être déterminée par la méthode de " superposition " des courbes de résistance à la compression obtenues pour différentes températures. Cependant ce mode de détermination est fastidieux. Pour différentes compositions de béton et de MBE, représentatives de celles étudiées en maturométrie, nous avons comparé les approches calorimétriques et mécaniques de détermination de Ea, et montré que la voie calorimétrique peut avantageusement remplacer la voie mécanique pour la détermination de ce paramètre
The mechanical properties of concrete evolve in the course of time. This is the consequence of the chemical reactions which proceed during the hydration of the binder. As this one is overall exothermic, the follow-up of the quantity of released heat makes it possible to account for the kinetics of reaction. The devices adapted to concrete being very few, we developed our own isothermal calorimeter accepting 11x22 cm standardized cylindrical samples. After the calibration and the validation of the device, we passed to the second phase of our work which consisted in studying the reaction kinetics and parameters influencing the hydration. We thus studied five compositions of concretes and three compositions of Equivalent Concrete Mortars. The last phase of our work relates to the introduction of calorimetric measurements into maturity measurement studies. Indeed, the economic stakes related to the in situ forecast of young concrete strength are important. The maturity measurement is one of the techniques allowing to estimate this size. It is based on the concepts of "maturity" and "equivalent age", and on the Arrhenius' law which introduces the apparent activation energy parameter. It can be determined by the method of "superposition" from the curves of compressive strength obtained for various temperatures. However, this mode of determination is tiresome. For compositions of concrete and MBE, representative of those concerned with maturity measurement studies, we have compared the calorimetric and mechanical approaches of determination of Ea, and have shown that the calorimetric way can advantageously replace the mechanical way for the determination of this parameter

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

2

Brara, Ahmed. "Étude expérimentale de la traction dynamique du béton par écaillage." Metz, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1999/Brara.Ahmed.SMZ9928.pdf.

Full text

Abstract:

Ce travail porte sur la caractérisation de la rupture du béton dans le domaine des chargements intenses et courts en traction à l'aide d'un nouveau dispositif expérimental. Ce montage original, base sur le principe de la propagation des ondes dans la barre de Hopkinson, permet d'atteindre de très grandes vitesses de déformations (entre 20 et 150 l/s). Dans cette plage de vitesses, l'absence de données expérimentales est à mettre en exergue. Les idées-forces du travail de conception de ce montage, sont la simplicité du principe de l'expérience menée avec un équipement de dimensions réduites comparativement à ceux existant et le contournement du problème de l'accès aux mesures sur le matériau teste. Une campagne d'essais sur des éprouvettes cylindriques en micro-béton humide et sec est menée à l'aide de ce dispositif. Globalement, les résultats expérimentaux obtenus confirment les tendances de comportement en traction dynamique du béton évoquées dans la littérature, notamment une augmentation très rapide de la résistance à la rupture avec la vitesse de déformation. Cette augmentation peut aller jusqu'à dix fois la résistance quasi-statique dans la plage de vitesses de déformation investiguée. L'analyse de la relation contrainte critique-temps de chargement a révélé cette tendance à la rupture et la séparation retardée caractéristique des matériaux soumis à des chargements courts et intenses, à l'instar des métaux. Un critère de micro-fissuration cumulative inspire de ce constat prédit correctement les résultats expérimentaux. Une explication de l'origine de l'augmentation brutale de la résistance liée au clivage des granulats est avancée. La justesse des hypothèses concernant la propagation des ondes dans l'éprouvette et de la procédure analytique de dépouillement ont été montrée à l'aide de simulations numériques aux éléments finis et discrets. Il en est de même pour le critère proposé qui reproduit correctement les résultats expérimentaux

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

3

Perez, Jean-Philippe. "Etude de l'hydratation des phases constitutives d'un ciment Portland et de la résistance mécanique des pâtes pures et mortiers : influence des trialcanolamines." Dijon, 2002. http://www.theses.fr/2002DIJOS012.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

4

Bidjocka, Cappel. "AConception de bétons légers isolants porteurs : Application aux pouzzolanes naturelles du Cameroun." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0042.

Full text

Abstract:

Ce travail se place dans le contexte de l'ingénierie des matériaux de construction et la valorisation des ressources naturelles du CAMEROUN. Les pouzzolanes naturelles permettent de réaliser des bétons légers à la fois isolants et porteurs. L'étude de cette matière première, sur différents aspects (chimique, minéralogique, physique, réactivité avec la chaux, réactivité potentielle aux alcalis), montre que suivant les sites de prélèvement, certains granulats sont plus aptes à être utilisés en tant qu'ajout au ciment après un traitement mécanique, et d'autres comme simples granulats pour la confection des bétons. Les critères classiques de composition des bétons trans osés aux granulats de pouzzolane naturelle, et donc poreux, s'adaptent mal. Une méthode fondée sur l'indice des vides avec une représentation triangulaire du mélange fines, sable, granulat permet d'optimiser la formulation afin d'obtenir un matériau de construction répondant au triple critère fixé : légèreté, résistance mécanique et isolation thermique
This study concerns building materials engineering and Cameroon's natural resources. The use of pozzolans allows to elaborate light concretes both thermal insulating and strong. The study of this new material, about a few point of view (chemical, mineralogical, physical, reactivity with lime, potential reactivity with alkalis) shows that, depending) on whether the deposits, some aggregates are better to be used as an admixture for cement after a mechanical treatment and another ones as ordinary aggregates in elaboration of concrete. The aggregates of natural pozzolans are porous, so the classical theory of concrete composition can't be used. A method based on vacuum factor with a triangular diagram of mixture fillers, sand, aggregates, allows to optimize the formulation in getting building material according to the three set tests, lightness, mechanical strength and thermal insulation

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

5

Ayed, Abderrahmen. "Méthode d'étude mécanique et physico-chimique de l'interface acier béton." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30329.

Full text

Abstract:

Une procedure experimentale permettant de coupler des investigations physico-chimiques et mecanique est mise au point puis utilisee pour suivre l'evolution des caracteristiques de la liaison acier-beton en fonction du temps et sous l'influence d'actions endogenes et exogenes. Le modele experimental est une eprouvette mixte constituee de deux matrices de mortier separees par une plaque d'acier, a l'etat de surface maitrise. L'inclinaison de la plaque par rapport a l'axe longitudinal de l'eprouvette mixte est variable, ce qui permet d'obtenir, avec un effort axial impose, plusieurs combinaisons de contraintes normales et tangentielles dans la zone de contact acier beton. La premiere partie de ce travail est consacree d'une part a l'etude theorique du champ des contraintes a l'interface du modele propose, et d'autre part a une verification experimentale effectuee sur une eprouvette instrumentee par des jauges de deformations. Dans la seconde partie le modele experimental est utilise pour suivre l'evolution de la liaison acier-beton d'eprouvettes comportant des plaques metalliques presentant divers etats de surface. Apres rupture l'interface metal beton est analysee par diffractometrie des rayons x, par microsonde electronique, et observee par microscope electronique a balayage. Les resultats obtenus montrent que l'etat de surface de la plaque et la formation des composes d'interaction, lorsque le metal reagit avec le ciment, se traduisent par une modification de la resistance mecanique de la liaison. La meme procedure est appliquee a des eprouvettes soumises pendant un temps significatif a une action couplee mecanique et chimique. Les premiers resultats montrent qu'a long terme la liaison pourrait etre alteree

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

6

Soucy, Jean-François. "Propriétés mécaniques et comportement des éléments fléchis ayant subi des réparations structurales en béton." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/29838/29838.pdf.

Full text

Abstract:

Ce projet était composé d’une campagne expérimentale en deux phases. Dans la première phase, des simulations à l’aide de la méthode des éléments finis ont été réalisées afin d'identifier les paramètres les plus sensibles. Dans la seconde phase, une série de 12 poutres en béton armé de 3,4 m de long ont été confectionnées. Ces poutres ont par la suite subi une cure thermique et un séchage à l’air. Ensuite, 10 des 12 poutres confectionnées ont été réparées dans leurs zones centrales en compression à l’aide de deux types de matériaux de réparation. Le premier matériau possédait une plus faible rigidité que le substrat, et le second, une rigidité supérieure. Les conclusions principales de l’étude montrent que le fait d’utiliser un matériau de réparation avec une rigidité supérieure à celle du substrat permet d’obtenir un comportement semblable à celui d’une poutre monolithique. En revanche, l’utilisation d’un matériau à plus faible rigidité tend à affecter négativement le comportement de la poutre réparée. Cette tendance est davantage marquée lorsque l’on considère une charge soutenue, car les matériaux à plus faible rigidité tendent à se déformer davantage que les matériaux plus rigides. Mots clés : Béton, capacité structurale, fluage, compression, MEF, poutre, propriétés mécaniques, réparation
A two-phase research program has been undertaken. In the first phase, computer simulations using a finite-element analysis (FEM) software have been performed to highlight the most sensitive. In the second phase, a series of 12 real-size reinforced concrete beams (3,4 m long) has been cast, air-conditioned and repaired at midspan to different extents, using two formulations of repair self-compacting concrete (high-stiffness and low-stiffness SCC’s), 10 of the 12 beams are repaired beam. The last 2 beams are monolithic beams and used as references. After the installation of the instrumentation, the beams are tested on a 4-point bending setup using two servo-hydraulic actuators, for the measurement of the instantaneous and long-term load deformation. The analysis that follows illustrates the correlation between laboratory results and numerical simulations. The main findings of the study show that using a repair material with a higher stiffness than that of the substrate results in a behavior similar to the monolithic beam. However the use of a material with a lower stiffness tends to negatively affect the behavior of the repaired beam. This trend is more pronounced when considering a sustained load, because the materials with lower stiffness tend to deform more than the rigid materials, it follows that the creep at the young age of the material also affects the behavior of the repaired beams, and that the use of a more rigid material allows the repaired beam to behave like a monolithic beam. Keywords: Beam, concrete, compression, creep, FEM, mechanical repair, structural capacity

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

7

Hamouine, Abdelmadjid. "Contribution à l'étude de l'adhérence acier-béton de hautes performances." Toulouse, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAT0009.

Full text

Abstract:

L'objectif principal de notre travail est de contribuer a l'etude des caracteristiques de la liaison d'adherence entre les barres d'acier et le beton de hautes performances. Ce beton est obtenu par l'introduction d'une poudre appelee fumee de silice condensee en association avec un fluidifiant (polymelamine). Nous avons mene nos travaux sur deux types d'essai d'adherence en distinguant les deux aspects essentiels du role joue par la liaison armature-beton (adherence-ancrage et adherence-fissuration). Dans la premiere partie nous avons fait varier les parametres entrant en jeu dans la liaison acier-beton (longueur d'enrobage, diametre de la barre, resistance du beton d'enrobage, rugosite de la barre), les resultats de cette etude nous ont permis de mettre en evidence le role des parametres constitutifs de la liaison acier-beton, dont nous avons pu deduire les lois definissant les variations de la contrainte tangentielle moyenne en fonction du glissement relatif de la barre. Dans la deuxieme partie nous avons analyse les performances de l'adherence-fissuration en les evaluant caracteristiques de fissuration du beton d'enrobage (espacement et ouverture des fissures). Une etude comparative a ete realisee entre des tirants en beton de hautes performances et beton ordinaire, pour apprecier l'effet produit sur l'espacement et l'ouverture des fissures par une augmentation de resistance et de rigidite du beton constitutif du tirant

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

8

Shink, Mélanie. "Compatibilité élastique, comportement mécanique et optimisation des bétons de granulats légers." Thesis, Université Laval, 2003. http://www.theses.ulaval.ca/2003/20771/20771.pdf.

Full text

Abstract:

Le comportement mécanique d'un matériau granulaire est intimement lié à la compatibilité élastique entre ses phases constituantes. La particularité des bétons de granulats légers est la combinaison d'une matrice cimentaire avec des granulats peu rigides. Sous ces conditions, cette thèse porte sur l'étude de la compatibilité élastique et du comportement mécanique des bétons de granulats légers. Le principal objectif est de définir les mécanismes qui contrôlent la résistance de ces bétons afin d'en optimiser les performances. Cet objectif est atteint par un apport combiné de la modélisation et de l'expérimentation. La partie modélisation fait appel à plusieurs concepts de la mécanique des matériaux composites à inclusions sphériques. Un modèle de perturbations est utilisé pour évaluer les contraintes résultantes induites par la présence des granulats légers au sein du béton sous charge. En intégrant la proportion volumique des granulats aux calculs, ce modèle permet d'établir une méthode de prédiction du comportement mécanique des bétons légers en fonction des propriétés de chacune des phases. La partie expérimentale a pour but d'évaluer le comportement mécanique d'une large gamme de bétons légers et sert par conséquent à la validation du modèle. L'étude est dirigée à la fois sur les propriétés mécaniques de la matrice et du béton car les propriétés des granulats ne peuvent être déterminées adéquatement en laboratoire. Les résultats obtenus permettent de constater l'influence de la qualité de la matrice, de la densité des granulats, de l'entraînement d'air et du sable naturel sur la résistance en compression des bétons de granulats légers. On observe que la résistance est directement liée au rapport de module élastique entre les granulats et le béton, Eg=Eb, ainsi qu'à la distribution du squelette granulaire. D'autre part, on remarque que le module élastique des bétons légers varie de façon proportionnelle à la masse volumique du matériau durci. Enfin, la méthode de prédiction établie à l'aide du modèle de perturbations s'avère un outil efficace pour la formulation des bétons de granulats légers. Une étude complémentaire a été réalisée pour évaluer l'efficacité des microfibres et des mésofibres d'acier à contrôler la fissuration des bétons de granulats légers.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

9

Sicard, Vincent. "Origines et propriétés des formations de retrait et de fluage de bétons à hautes performances à partir de 28 heures de durcissement." Toulouse, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAT0019.

Full text

Abstract:

Nous avons mesure les deformations de retrait et de fluage sur cinq betons a hautes performances, caracterises par une resistance en compression de 85 megapascal a 28 jours. Grace au rapide developpement de la resistance sur ces betons, les mesures commencent des 28 heures de durcissement. Certains essais complementaires de fluage debutent a 3 ou 6 jours. Les betons ont ete conserves, durant les essais, dans trois ambiances: en auto-dessiccation, a 50% et a 98% d'humidite relative. Nous avons suivi les echanges d'eau par une pesee reguliere des eprouvettes de retrait. La fissuration superficielle a ete quantifiee en utilisant la technique de la replique observee au microscope electronique a balayage, associee a une analyse statistique des fissures. La presence de fumee de silice condensee dans le beton est un facteur determinant pour la reduction des deformations differees en cas de dessiccation. Nous constatons aussi, dans ce cas, sur certains betons, une importante fissuration superficielle, meme en presence d'une compression stationnaire elevee. La distribution des contraintes normales a une section transversale n'est pas uniforme en dessiccation, meme durant le fluage. Lors de chargements precoces, les deformations de fluage sont alors tres sensibles aux conditions d'ambiance. Toutefois, l'hypothese de proportionnalite des deformations de fluage propre a la contrainte stationnaire peut etre appliquee dans la gamme des contraintes utilisees. Par ailleurs, quelle que soit l'ambiance de conservation, les chargements a 28 heures ont consolide les betons. Enfin, le coefficient de fluage nominal diminue dans le temps plus rapidement que prevu par les codes de calcul

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

10

Gaweska, Izabela. "Comportement à haute température des bétons à haute performance évolution des principales propriétés mécaniques." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001147.

Full text

Abstract:

Le travail présenté vise une meilleure compréhension des phénomènes mis en jeu lors de l'exposition à haute température des bétons à haute performance. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés au comportement mécanique. La première partie de ce document présente une synthèse des travaux réalisés sur l'évolution des propriétés physiques et mécaniques des bétons soumis à haute température. Les résultats présents dans la littérature sont variés, parfois contradictoires et confus notamment ceux concernant l'évolution des propriétés mécaniques au cours de l'échauffement. Les évolutions de la résistance en compression, résistance en traction et module d'élasticité sont présentés en fonction des différents paramètres influençant ces comportements. L'influence des conditions de réalisation des essais est notamment discutée. En outre, le comportement au feu est abordé sous l'angle du phénomène de l'écaillage. Nous présentons ainsi le rôle des fibres polypropylène, un moyen efficace de réduire les risques d'apparition du comportement explosif. La deuxième partie, consacrée à l'étude expérimentale. Dans cette partie nous exposons les matériaux testés, leurs compositions et les constituants utilisés, ainsi que la fabrication de ces matériaux et leur conservation. Ensuite nous présentons le banc d'essais développé, permettant de tester le comportement mécanique à chaud des bétons. Ce nouveau dispositif expérimental spécifique et relativement complexe, a été spécialement mis au point afin de réaliser l'étude de la déformation thermique libre, de la déformation thermique sous charge mécanique, et du comportement en compression et en traction à chaud. Les résultats expérimentaux obtenus, sont ensuite présentés et discutés. La majeure partie de cette étude a été consacrée à l'établissement des relations entre le comportement mécanique et la température des différents types de béton. La résistance en compression et le module d'élasticité varient non seulement avec la température d'exposition du matériau, mais aussi avec le scénario d'échauffement (vitesse de montée en température, essais à chaud/après refroidissement, etc.). Dans les observations que nous avons réalisé, l'influence du rapport E/C des bétons testés a été étudiée ainsi que l'influence de l'ajout des fibres polypropylène sur les propriétés mécanique des BHP testés à chaud. Les observations de l'évolution des propriétés mécaniques réalisées nous ont permis de constater que les résultats du comportement à haute température sont fortement influencés par la présence de l'eau dans le matériau, surtout dans la gamme de températures jusqu'à 300°C. En complément de l'étude du comportement en compression, nous avons étudié la possibilité de réalisation des essais de traction directe sur le matériau béton "à chaud". Diverses solutions ont été envisagées et testées, afin de retenir la technique plus adaptée à nos besoins. Les premiers résultats sont très prometteurs. Il faut souligner que le nombre d'études expérimentales du comportement en traction directe "à chaud" est extrêmement faible. Une grande partie de la recherche a été consacrée à l'étude de la déformation thermique transitoire (DTT). Ce comportement, encore mal connu et souvent controversé, appelé "fluage thermique transitoire" a été étudié sur trois bétons à haute performance (BHP) et un béton ordinaire (BO). Parmi les paramètres influençant la DTT nous pouvons citer: le taux de chargement, l'histoire du chargement thermo mécanique, la vitesse de montée an température ou la teneur en eau du béton. De plus, nous avons étudié de l'existence du phénomène de la DTT sous charge mécanique en traction.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

11

Mindeguia, Jean-Christophe. "Contribution expérimentale à la compréhension des risques d'instabilité thermique des bétons." Phd thesis, Université de Pau et des Pays de l'Adour, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00418218.

Full text

Abstract:

L'instabilité thermique des bétons est un phénomène particulier pouvant être préjudiciable pour la stabilité d'une structure pendant et après un incendie. Les frais d'immobilisation et de réparation des structures endommagées par instabilité thermique du béton sont généralement très élevés.
Ces dernières années, des études majoritairement théoriques ont tenté d'examiner les causes possibles à l'instabilité thermique des bétons. En particulier, de nombreuses discussions autour de l'importance relative des mécanismes thermomécaniques et thermo-hydriques ont été menées. Cependant, nous ne connaissons toujours pas aujourd'hui les conditions exactes d'apparition de l'instabilité thermique et les solutions technologiques qui existent (fibres de polypropylène, protection thermique rapportée) ne sont pas bien maîtrisées.
Les résultats que nous présentons s'inscrivent dans une étude globale des risques d'instabilité thermique des bétons. Plusieurs échelles d'observation du comportement à haute température d'un béton ordinaire (résistance à la compression de 40 MPa) et d'un béton à hautes performances (résistance à la compression de 60 MPa) ont été adoptées. A l'échelle du matériau, la détermination de l'évolution avec la température de données telles que la perméabilité, la porosité, les propriétés thermiques et les propriétés mécaniques nous permettent de mieux comprendre le comportement du béton à haute température. Ces essais sont complétés par des mesures de pression et de température sur des éprouvettes à taille réduite. Enfin, des essais au feu sur dallettes (feu ISO et feu HCM) ont été réalisés afin de caractériser l'instabilité thermique des bétons.
La confrontation des résultats des essais à différentes échelles nous permet de discuter des paramètres qui semblent être les plus propices à l'instabilité thermique et proposons de nouvelles pistes d'investigation.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

12

Khanfour, Mohamed Akram. "Étude de l'influence des cycles de gel/dégel sur le comportement mécanique des poutres en béton armé de PRFB." Thesis, Université Laval, 2014. http://www.theses.ulaval.ca/2014/30817/30817.pdf.

Full text

Abstract:

Le but de ce projet est de comprendre l’effet des cycles de gel/dégel sur le comportement en mécanique des poutres en béton armé de PRFB ainsi que le développement des capacités structurales des PRFB dans un renforcement interne. Afin de réaliser cette étude, vingt poutres en béton armé de PRFB ont été préparées et exposées à deux environnements différents le premier à une température ambiante et le deuxième à 260 cycles de gel/dégel de (-250C, à +150C). Le projet inclut aussi deux autres paramètres, le premier est le taux de renforcement qui est caractérisé par deux groupes (groupe 1) inclut des poutres sur armées et le (groupe 2) inclut des poutres sous-armées, le deuxième paramètre est le rapport entre la portée du cisaillement (a) et la profondeur de la poutre (d), (a/d). Les poutres ont été testées en flexion de quatre points. Les conclusions obtenues varient en fonction des paramètres étudiés.
The objective of this project is to study the effect of freeze-and-thaw cycles on the mechanical performance of concrete beams reinforced with basalt fibre-reinforced polymers (BFRP) bars that are recently developed. Twenty concrete beams reinforced with BFRP bars were cast and exposed to two different environments: (a) room temperature and (b) 260 cycles of freeze-and-thaw at temperature varying between 25oC and +15oC. The project investigated two other parameters namely (a) the internal reinforcement ratio (under and over reinforced beams) and the shear span-to-depth ratio (a / d). All beams were tested in four point bending. The experimental results were compared to the predictions of the Canadian code. The effect of each parameter on the behaviour of the beams is presented and discussed.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

13

Liang, Yue. "Comportement du béton sous sollicitations multiaxiales en fonction de la saturation et de la température." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10198/document.

Full text

Abstract:

Les études de cette thèse sont centrées sur la caractérisation expérimentale de la durabilité des bétons pour l’Andra (Agence Nationale de gestion des Déchets RadioActifs), notamment pour l’étude de la faisabilité du stockage de déchets radioactifs en formation géologique profonde. Dans ce contexte, les bétons sont soumis à des sollicitations couplées : variation de contraintes lors de l’excavation des galeries, variation de saturation due à la ventilation, mise en pression de gaz dans l’ouvrage, variation de température due aux déchets exothermiques... Il est donc nécessaire d’acquérir de nouvelles données expérimentales afin de caractériser finement les processus thermo-hydro-mécaniques impliqués, à court et à long termes. Les recherches sont réalisées sur les bétons de référence de l’Andra, fabriqués à base de ciment CEM I et CEM V/A. A court terme, différents essais cherchent à mettre en évidence l’évolution du comportement mécanique multiaxial des bétons en fonction de la saturation et de la température. A long terme, des essais de fluage (uniaxial et multiaxial) visent à analyser le comportement mécanique différé de ces bétons sous température ou lors d’un séchage par paliers d’humidité relative contrôlée
Studies of this paper are focused on the experimental characterization of concrete durability for Andra (National Agency for Radioactive Waste Management), and notably in order to study the feasibility of radioactive waste storage in deep geological rocks. In that context, the concretes are subjected to coupled mechanisms: stress variation due to cavity excavation, change of water saturation degree due to ventilation and gas pressure, variation of temperature due to exothermic waste… Therefore, it is necessary to acquire new experimental data for an adequate characterization of short and long-term thermo-hydro-mechanical couplings. Researches are carried out on Andra reference concretes made from cement CEM I and CEM V/A. In the short term, various tests highlight the evolution of multiaxial mechanical behaviour of concrete as a function of saturation and temperature. In a long-term view, creep tests (uniaxial and multiaxial) are performed to study the delayed effects of mechanical behaviour under temperature or during drying by small controlled steps in relative humidity

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

14

Arnaud, Laurent. "Pâte crue de béton cellulaire, approches théorique et expérimentale : l'homogénéisation, le vibroscope." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1993. http://www.theses.fr/1993ECAP0291.

Full text

Abstract:

Ce travail est une contribution à l'étude des propriétés mécaniques de la pâte crue de béton cellulaire. La première partie présente le processus de fabrication et les propriétés du béton cellulaire autoclave. La deuxième partie, expérimentale et théorique, étudie les propriétés rhéologiques de la boue de sable composant majoritaire du béton cellulaire. Sollicitée en cisaillement, la suspension présente un seuil de contrainte, lie au frottement sec interparticulaire et s'écoule avec une viscosité tangente croissant avec la concentration en particules et la viscosite du fluide newtonien. La viscosite relative, rapport entre la viscosite de la suspension et celle du fluide solvant semble être indépendante de cette dernière. La troisième partie présente le travail relatif à la pate crue de béton cellulaire. Un nouveau dispositif, le vibroscope, a été mis au point au laboratoire. Il permet le suivi et la caractérisation mécanique du matériau durant sa prise. Des ondes planes de compression, a basses fréquences, sont générées dans la pâte, et trois capteurs de pression dynamique plonges dans le matériau permettent d'enregistrer les signaux. Les grandeurs obtenues (célérité, atténuation et rapport des contraintes normales dans deux directions orthogonales) caractérisent le comportement rhéologique. Ensuite, une approche par homogénéisation du fluide à bulles est développée. Elle conduit à la loi de comportement d'un fluide compressible isotrope, faisant intervenir une viscosité de cisaillement liée à la viscosité du fluide, et une viscosité de volume liée au cisaillement du fluide au niveau de la cellule sous sollicitation isotrope. Le vibroscope est adaptable à l'étude d'autres matériaux évolutifs, hétérogènes (béton mousse, mortiers,. . . ). Une phase gazeuse, même peu importante, suffit à générer une variation significative de la compressibilité en cours de prise

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

15

Perraton, Daniel. "La perméabilité aux gaz des bétons hydrauliques." Toulouse, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAT0044.

Full text

Abstract:

Une partie de la these est consacree a l'expose de la theorie permettant de decrire l'ecoulement des gaz a travers un milieu poreux. Les principes de fonctionnement d'un permeametre et d'un debitmetre developpes pour les essais de laboratoire sont evoques. Nous avons cherche a montrer qu'il est possible d'elaborer un modele semi-empirique sur la base du concept de carman, reliant certains parametres de composition du beton a sa permeabilite intrinseque. Les travaux pratiques se rapportent a deux aspects: 1) l'etude des conditions metrologiques; 2) l'etude de certains parametres de composition. Le mode de preconditionnement influence considerablement la permeabilite aux gaz du beton: en controlant la perte d'eau dans les premiers jours de sechage, on reduit la permeabilite des eprouvettes. Les effets d'un preconditionnement en laboratoire varient avec la taille de l'eprouvette. Un trempage des eprouvettes dans de l'acetone permet de minimiser la fissuration superficielle. La permeabilite du beton varie en fonction de sa mise en uvre: l'unite de malaxage s'avere un element critique. Le type de granulat est l'un des parametres de composition les plus significatifs en regard a la permeabilite aux gaz. La substitution d'une fraction du sable par un filler de marbre peut servir a minimiser la permeabilite aux gaz du beton

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

16

Lumbroso, Valéria. "Réponses différées des bétons de hautes performances sous chargement stationnaire : influence des conditions d'ambiance et de la composition." Toulouse, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAT0006.

Full text

Abstract:

Le retrait et le fluage du beton sont des proprietes de premiere importance pour le constructeur. En effet, elles conditionnent l'aptitude au service des ouvrages a long terme, leur stabilite pouvant devenir critique lorsque des fissuration non stables, ou des deformations trop importantes apparaissent. L'etude a porte sur le fluage de plusieurs betons a hautes performances (bhp) dans trois modes de conservation differents. Une etude en parallele du retrait ou du gonflement a ete menee, ainsi qu'une campagne d'identification de la microfissuration developpee sous chargement stationnaire. La contrainte appliquee aux eprouvettes a ete de 40% ou 75% de celle de rupture a 28 jours. Les essais de fluage ont ete effectues sur des bhp d'une resistance en compression a 28 jours de 85 mpa. Un dispositif de chargement stationnaire compose de verins de 1000 kn, relies a une centrale hydraulique a ete utilise. Les mesures des deformations ont ete faites au moyen de capteurs de deplacement relies a une centrale de mesure. Le retrait et le fluage des bhp, lorsque ceux-ci contiennent des fumees de silice condensees (fsc), sont plus faibles que ceux des betons traditionnels de structure (30 a 40 mpa). Par contre, ceux des bhp sans fsc sont proches de ceux des betons traditionnels. Pour toutes les compositions etudiees, les deformations differees ou celles de retrait ont ete plus elevees pour une conservation en dessiccation. Lors d'une conservation en milieu sature en eau, les deformations de fluage se sont rapidement stabilisees. L'etude de la microfissuration a montre l'existence d'un reseau de microfissures des 40% de la charge de rupture. Les microfissures augmentent en nombre, en longueur et en ouverture avec le temps et l'intensite de la contrainte appliquee. Apres une periode de fluage, les resistances en compression des bhp sont plus importantes que celles des temoins de meme composition, non charges

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

17

Siad, Hocine. "Influence du type d'addition minérale sur le comportement physico-mécanique et sur la durabilité des bétons autoplaçants." Rennes, INSA, 2010. http://www.theses.fr/2010ISAR0020.

Full text

Abstract:

En raison des spécificités relatives à la formulation des bétons autoplaçants (BAP) et en particulier ce qui concerne leur volume élevé en pâte et la présence d’ajouts minéraux en grande quantité, leur comportement à l’état frais et à l’état durci ainsi que leur durabilité sont fortement influencés par ces deux paramètres. Ce travail de recherche vise à apporter une contribution à la valorisation de la pouzzolane naturelle de Béni-Saf (Algérie) en tant qu’addition minérale dans la composition de bétons autoplaçants économiques. Il s’agit de comparer l’influence de la nature des ajouts minéraux (pouzzolane naturelle, cendre volante et filler calcaire) sur les caractéristiques physicomécaniques et sur la durabilité de ces bétons à court terme (28 jours), à moyen terme (90 jours) et à long terme (360 jours). Au total, douze formulations ont été étudiées, elles couvrent trois différentes classes de résistances (30 MPa, 50 MPa et 70 MPa) et quatre types de bétons : un béton ordinaire vibré (BOV), un BAP à base de pouzzolanes naturelles (BAP PZ), un BAP à base de fillers calcaires (BAP FC) et un BAP à base de cendres volantes (BAP CV). Les résultats de la résistance à la compression obtenus sont très proches selon la classe de résistance pour les trois additions minérales utilisées dans les BAP. Les résultats des essais d’arrachement (pull-out test), de l’absorption capillaire, de la porosité accessible à l’eau et au mercure, du coefficient de diffusion des ions chlorures, de la perméabilité à l’hélium, de l’attaque acide (HCl et H2SO4) et de l’attaque sulfatique Na2SO4, montrent que la nature de l’addition minérale dans les BAP influe considérablement les propriétés physico-mécaniques et la durabilité de ces bétons. Les BAP contenant de la pouzzolane naturelle (BAP PZ) représentent non seulement un intérêt économique, mais aussi des performances très comparables à celles obtenues sur des BAP à base de cendres volantes (BAP CV) et bien meilleures que celles sur des BAP formulés avec du filler calcaire. Par ailleurs, Les BAP PZ et les BAP CV présentent des valeurs de retrait acceptables mais légèrement supérieures à celles des autres bétons
Because of the specificities of self-compacting concrete (SCC), especially regarding their high volume paste content and the presence of large amounts of mineral admixtures, the behavior in fresh and hardened state and the durability of these concretes are strongly influenced by these two parameters. This research aims to contribute to the valorization of the natural pozzolan of Beni Saf (Algeria) as a mineral admixture on the composition of an economic self-compacting concrete. The influence of the nature of different mineral admixtures (natural pozzolan, fly ash and limestone filler) on the physical, mechanical behavior and durability of these concretes in the short-term (28 days), medium-term (90 days) and long-term (360 days) were investigated. In total, twelve formulations were studied, thus covering three various strength classes (30 MPa, 50 MPa, and 70 MPa), as well as four types of concrete: ordinary vibrated concrete (OVC), SCC with limestone filler addition (SCC LF), SCC with natural pozzolan (SCC PZ), and SCC with fly ash (SCC FA). The results obtained of the compressive strength are very close by strength classes for the three mineral admixtures used in the SCC. The results of the different following tests : pull-out test, capillary absorption, accessible water and mercury porosity, chloride ion diffusion, helium permeability, carbonation, acids attack (HCl and H2SO4) and sulfate attack (Na2SO4), show that the nature of the mineral admixture influence greatly the physico-mechanical behavior and durability of the SCC. Also, shrinkage measurements and analysis show that SCC PZ and SCC FA present acceptable values slightly higher than those of other concretes. The SCC containing natural pozzolan represents not only an economic SCC but also performances quite comparables to those obtained on SCC containing fly ash and better than those of SCC made with limestone filler

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

18

Thai, Khac Chien. "Etude de l'endommagement de l'interface acier-béton à l'aide de techniques non-destructives : Comportement sous sollicitations mécaniques, thermiques et physico-chimiques." Thesis, Rennes, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAR0012/document.

Full text

Abstract:

Le béton armé associe la bonne résistance à la traction de l’acier à la grande résistance à la compression du béton. Toutefois, cette association ne présente un réel intérêt que s’il y a une bonne adhérence à l’interface des deux composants (béton et armatures). Or de nombreuses agressions accidentelles ou environnementales sont susceptibles d’altérer cette adhérence et rendre impossible le transfert des efforts entre les deux composants. L’objectif de notre thèse est d’étudier les propriétés de l’interface acier béton et de caractériser son endommagement sous l’effet de sollicitations mécaniques, thermiques et physicochimiques. Les principales sollicitations retenues dans cette étude concernent l’effet des températures élevées, l’effet de la carbonatation, l’effet des alternances de gel/dégel et l’effet de la corrosion.Au cours de cette étude, nous avons utilisé différentes techniques non destructives de caractérisation des matériaux et nous avons mis au point des dispositifs originaux de mesures simultanées de la résistance à l’arrachement et l’évaluation des discontinuités générées au cours des sollicitations. Parmi les paramètres d’influence de l’adhérence, nous avons examiné l’effet de la nature des barres d’acier (barre lisse ou barre haute adhérence), l’incidence de leur diamètre et l’effet de la longueur d’ancrage. Les résultats obtenus mettent en évidence les interventions respectives du collage physico-chimique et du frottement mécanique ainsi que l’effet de la résistance du béton dans le mode de ruine des éprouvettes de béton armé. Les différentes phases de dégradation de l’interface ont été identifiées
Reinforced concrete combines the good tensile strength of steel with the high compressive strength of concrete. However, this association is of real interest if there is a good adhesion at the interface of the two components (concrete and reinforcement). However, accidental or environmental attack may alter the adhesion and make it impossibleto transfer forces between the two components. The aim of this dissertation is to study the properties of the steel concrete interface and to characterize its damage due to mechanical, thermal, and the physicochemical attacks. The main demands included in this study concern the effect of high temperatures, the effect of carbonation, the effect of alternating freeze / thaw and the effect of corrosion. In this study, we used different non-destructive techniques for the material characterization and we have developed original devices for simultaneous measurements of the pull-out resistance and for evaluation of discontinuities. Among the influencing parameters of adhesion, we examined the effect of the nature of the steel bars (smooth bar or deformed bar), the effect of their diameter and of the embedment length. The results highlight the respective interventions of the physicochemical bonding, the mechanical friction and the effect of the concrete strength in thefailure mode of reinforced concrete specimens. The different phases of interface degradation have been identified

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

19

Kammouna, Zainab. "Effect of creep strains on the residual mechanical properties of concrete." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAI038/document.

Full text

Abstract:

L'objectif de cette thèse est d’étudier l'influence du fluage sur les propriétés mécaniques résiduelle du béton. En effet, les sections des éléments d’une structure précontrainte sont majoritairement soumise à une contrainte de compression. En raison de la relaxation des contraintes (due au fluage du béton notamment) et de la charge appliquée, des contraintes de traction peuvent apparaitre au cours de la vie de l’ouvrage. Ainsi, il est nécessaire de connaître la valeur des propriétés mécaniques résiduelles après l'effet de fluage.Le travail se concentre sur le fluage propre (sans échange hydrique avec le milieu environnant) et il comprend une partie expérimentale et une partie numérique. Dans la partie expérimentale, des essais de fluage en compression et en traction indirect (essai Brésilien) ont été effectués sur le béton en utilisant différents niveaux de chargement appliqué à différents âges du béton. A la fin de chaque essai de fluage, un essai quasi statique a été réalisé sur le même béton pour déterminer l'effet du fluage sur les propriétés mécaniques résiduelles. Afin de vérifier l'effet d’une précharge en compression sur la résistance en traction, comme dans le cas d’une structure précontrainte vieillissante ou soumise à un chargement accidentelle, une campagne d’essai Bresilien avec un préchargement quasi statique en compression a également été réalisée. Les résultats montrent que le comportement après fluage dépend fortement de l’âge de chargement et du sens de sollicitation. Numériquement, un modèle mésoscopiques a été utilisé pour simuler le fluage et les propriétés mécaniques après fluage. En effet, sous un chargement constant seule la pâte de ciment flue tandis que les agrégats agissent comme un obstacle à ce fluage. Par conséquent, les contraintes de traction se produisent à l'interface pâte de ciment/agrégats conduisant à microfissures dans cette zone Les déformations viscoélastique sont correctement reproduite à différents niveaux de chargement mais la modification du comportement résiduel du béton ne peut pas être uniquement expliqué par la micro-fissuration
The aim of this study is to evaluate the effect of creep on the concrete mechanical properties evolution. In prestress structures, in the first concrete is completely subjected to compressive stresses. With time, due to relaxation of the prestressed cables and applied load, some tensile stresses may take place in the concrete. So, it is necessary to know the value of the residual mechanical properties after creep effect.The work which concerns only with basic creep (where there is no drying), includes an experimental part and a numerical part. In the experimental part, compressive and tensile (Brazilian) creep tests were carried out on the concrete using different loading levels that applied at different ages of concrete.At the end of each creep test a strength test was carried out on the same concrete for determining the creep effect on the residual mechanical properties. To evaluate the effect of quasi-instantaneous loading in compression and then in tension, some preloading compressive tests were carried out. These tests were accomplished especially to distinguish the effect of quasi-instantaneous effect from that of creep. A quasi-instantaneous compressive test was achieved until a given level and then a Brazilian strength test was carried out to evaluate the effect of compressive preloading on the tensile strength.Numerically, a mesoscopic model was developed for simulating creep and mechanical properties after creep had taken place. The reason for which this mesoscopic technique was used is related to the fact that under the considered loading level of concrete, only the cement paste creeps while the aggregate act as an obstacle to this creep. As a result, tensile stresses arise at cement past-aggregate interface leading to micro cracks at this zone. With this technique, creep strain can generate some damage at mesoscale without any coupling between creep and damage as in sence phenomenological models

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

20

Alih, Sophia. "Effet des aciers inox sur le comportement structural des éléments en béton armé." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0083/document.

Full text

Abstract:

Les travaux effectués dans cette thèse portent sur l'étude du comportement des éléments en béton armé avec de l'acier inoxydable. Le comportement d'une barre d'acier seule n'est pas le même que celui d'une barre enrobée de béton. L'adhérence permet au béton situé entre les fissures de résister à des efforts de traction, réduisant ainsi le niveau moyen d'effort dans l'acier. La considération de cet effet a nécessité la mise en place d'une méthodologie expérimentale et numérique afin de déterminer les paramètres de transfert d'une partie des efforts de traction de l'acier vers le béton. Une nouvelle loi de comportement spécifique pour les barres en acier inoxydable a été développée. Cette loi est intégrée dans une approche de modélisation non linéaire du comportement d'éléments en béton armé selon une discrétisation par couches horizontales pour l'analyse en section et une discrétisation verticale pour l'analyse globale. Cette approche permet de déterminer les paramètres du modèle de raidissement en traction du béton. Ces paramètres sont identifiés grâce à la méthode inverse par comparaison entre les résultats expérimentaux et ceux issus du calcul numérique. La comparaison entre les résultats expérimentaux et la prédiction du modèle implémenté dans Abaqus démontre une très bonne concordance. Enfin, l'effet de l'acier inox sur les réponses structurales sous actions sismiques est présenté. Trois modèles sont conçus et analysés vis-à-vis de la capacité sismique en tenant compte de la ductilité structurale apportée par les armatures inox
This thesis focus on studying the behavior of composite concrete reinforced with inoxydable steel. The behavior of a bare steel bar is not the same as that of a bar embedded in concrete. The grip allows the concrete between cracks to resist tensile forces, thereby reducing the average level of stress in the reinforcement steel bars. The consideration of this effect required an experimental and numerical methodology to determine the parameters that describe the transfer of part of the tensile stress in steel bars to concrete. A new constitutive law has been specifically developed for the inoxydable steel bars. This law is integrated into a nonlinear modeling approach of reinforced concrete elements based on discretization in horizontal layers for the analysis section and a vertical discretization for the overall analysis. This approach is able to determine the tension stiffening parameters of the concrete. These parameters are identified using an inverse method by comparing experimental results and those from the numerical calculation. The comparison between experimental results and the prediction of the model implemented in Abaqus shows a very good correlation. Finally, the effect of inoxydable steel on structural responses under seismic actions is presented. Three models are designed and analyzed based on the seismic capacity taking into account the structural ductility of the inoxydable steel

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

21

Gérard, Bruno. "Contribution des couplages mécanique-chimie : transfert dans la tenue à long terme des ouvrages de stockage de dechets radioactifs." Cachan, Ecole normale supérieure, 1996. http://www.theses.fr/1996DENS0017.

Full text

Abstract:

Une prédiction fiable du comportement a long terme des barrières de confinement en béton nécessite d'avoir bien identifie les divers mécanismes de détérioration et de les avoir convenablement modélisés. L'originalité de cette étude est de coupler le comportement mécanique avec une dégradation d'origine chimique (dissolution des hydrates cimentaires due a un ruissellement d'eau pure). Afin d'évaluer ce couplage, un modèle a été développé et implanté dans un code de calculs par éléments finis. Le module d'élasticité évolue comme une fonction d'une variable de vieillissement dépendant de la teneur locale en calcium. Le comportement mécanique non-linéaire du béton est modélisé selon la théorie de l'endommagement. Parallèlement, deux procédures expérimentales ont été développées. La procédure bipède a été développée afin d'étudier les mécanismes de développement de la fissuration et des propriétés de permutation sous chargement mécanique de traction. La procédure lift a été développée pour la réalisation accélérée d'échantillons cimentaires dégradés chimiquement dans le but d'évaluer le couplage mécanique-chimie. Des essais de micro dureté ont été réalisés pour identifier la fonction de vieillissement chimico-mécanique. Plusieurs simulations numériques ont été réalisées. La présence d'une fissure modifie localement la pénétration de la dégradation. L'ouverture de la fissuration constitue un paramètre dominant le couplage diffusion-chimie-mécanique. A l'issue de ces simulations, plusieurs applications industrielles sont directement envisageables. Les limitations et les extensions futures du modèle ont aussi été discutées

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

22

Serifou, Mamery. "Béton à base de recyclats : influence du type de recyclats et rôle de la formulation." Thesis, Bordeaux 1, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR15230/document.

Full text

Abstract:

L‟élimination de certains déchets est un enjeu important en Côte d‟Ivoire. Une des solutions proposée est d‟envisager l‟utilisation de ces déchets comme granulats dans les bétons. Les travaux présentés dans ce document portent sur l‟incorporation de quatre différents déchets.La première étude porte sur un béton confectionné avec trois types de déchets : du verre concassé, du ciment durci concassé et des pneus découpés. Elle a été réalisée en deux phases. Dans la première ces déchets ont été incorporés à du béton pour remplacer 100% des graviers (substitution totale). Dans la seconde une substitution (massique) partielle de gravier a été réalisée dans les proportions suivantes 5, 10, 15, 20, 25 et 30 %, la matrice mortier et le rapport eau-ciment restant identiques. Après une maturation de 28 jours leurs résistances en compression ont été déterminées. Ces résultats montrent que les bétons de recyclât ont une résistance inférieure à celui des bétons de concassé de gravier. Toutefois, la résistance mécanique baisse avec l‟augmentation de la substitution. Une loi donnant la résistance en fonction du taux de recyclât a été établie. De plus, la spécificité des granulats de caoutchouc (résistance à la fissuration) est remarquée.Par ailleurs, les résistances des bétons de recyclât ont permis d‟établir une loi donnant la résistance en fonction des caractéristiques des agrégats et de leur fraction volumique. Une modélisation analytique a été proposée pour prédire la résistance des bétons en fonction de la taille et du volume des granulats recyclés.Les granulats issus du concassage des bétons frais (retour de toupie) utilisés comme substituant des granulats naturels a été menée pour évaluer leur potentiel. Un plan d‟expériences statistique à deux variables (% de recyclât dans le sable et % de recyclât dans le gravier) a été utilisé pour réduire le nombre de mesures. Les proportions de remplacement utilisées sont : 0%, 50% et 100%. Les propriétés mécaniques ont été déterminées par différentes méthodes destructives (résistance à la compression et à la traction) et non destructives (ondes ultrasonores pour évaluer l‟élasticité du matériau). De même, les propriétés physiques telles que la porosité accessible à l‟eau, la masse volumique ont été mesurées. Ces résultats montrent une bonne corrélation entre le pourcentage de remplacement et les propriétés physiques et mécaniques de ce béton
Waste management is an important issue for Côte d‟Ivoire. Among many possibilities, recycling wastes as aggregates for concrete is a solution that deserves to be evaluated. In this study four recycled aggregates are tested: crushed glass, tire cut rubber, hardened cement and fresh concrete waste. There properties are compared to those of natural aggregates.A first study is realized in Côte d‟Ivoire on glass, rubber and hardened cement. Concrete is realized and tested in compression (cylindrical 16x32 specimens). A mix with an increasing quantity of coarse aggregates is tested for each recycled material (20 %, 25 %, 30 % and 50 % in mass of fine and coarse aggregates). It is shown that the strength decreases with the replacement rate and that the decrease depends on the replacing material. The materials ranged in the following increasing order: rubber, glass, hardened cement and natural aggregates. A power law is established which gives the compressive strength as function of the mix and the materials characteristics. Analytical modeling was proposed for predincting the strength with respect to recycled aggregates size and volume.Another experiment is also made on glass and rubber, where partial replacement in increasing percentage is tested. Natural aggregates are partially replaced in the mix with the ranges of 5, 10, 20, 25 and 30 % by rubber and glass. The compressive strength is determined and a decrease is observed for the two materials. In the case of rubber a high decrease in observe with the replacement. In the case of glass a decrease occurs between 0 and 5 % replacement then the strength remains constant with the replacement rate. The third experiment is made with partial replacement of fresh recycled concrete (excess of ready-mixed concrete from concrete mixing plant which is hardened and then crushed). A plan of experiments is made which allows a polynomial law to be drawn giving the strength as a function of the recycled proportion. Other properties (Young modulus, P wave velocity, porosity, density, etc) have been determined and their relation with replacement rate computed

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

23

Benkabou, Rim. "Étude des propriétés nano-mécaniques d’un béton." Thesis, Reims, 2018. http://www.theses.fr/2018REIMS007/document.

Full text

Abstract:

Cette thèse vise à développer une méthode d'homogénéisation numérique multi-échelle pour la prédiction des propriétés élastoviscoplastiques d'un béton à haute performance (BHP), où les hétérogénéités microstructurales sont analysées par nanoindentation. La procédure d'homogénéisation a été effectuée en deux niveaux en fonction de la microstructure du BHP : le niveau correspondant à la matrice composée de produits d'hydratation, de clinker et de cendre volante, et le niveau correspondant au mortier qui contient la porosité et les agrégats. Le comportement élasto-viscoplastique des phases microstructurales individuelles de la matrice est identifié à partir des données de nanoindentation. Une méthode inverse est réalisée en utilisant la simulation par éléments finis des tests de nanoindentaion combinée à une procédure d'optimisation numérique. Les résultats micromécaniques sont ensuite utilisés comme paramètres d'entrée pour l'homogénéisation élastoviscoplastique numérique à l'échelle microscopique. Le niveau correspondant au mortier est analysé par homogénéisation numérique en utilisant la simulation par éléments finis pour prédire les propriétés globales du béton. Les résultats sont comparés aux résultats expérimentaux et analytiques macroscopiques issus de la littérature montrant un bon accord. La procéduredéveloppée dans ce travail donne des résultats prometteurs pour la prédiction des propriétés élasto-viscoplastiques du BHP et peut être étendue à d'autres lois de comportement, y compris l’endommagement. La dernière partie de la thèse est consacrée à l'étude expérimentale de deux bétons préparés avec deux adjuvants différents
This thesis aims at developing a numerical multiscale homogenization method for prediction of elasto-viscoplastic properties of a high performance concrete (HPC) where the microstructural heterogeneities are analyzed with the nanoindentation. The homogenization procedure was separated into two-levels according to the microstructure of the HPC: the matrix level composedof hydration products, clinker and fly-ash and the mortar level which accounts for large air porosity and aggregates. The elastoviscoplastic behavior of individual microstructural phases of the matrix are identified from nanoindentation data. An inverse method is applied by using the finite element simulation of the nanoindentaion tests combined with a numerical optimizationprocedure. The micromechanical results are then used as input parameters for numerical elasto-viscoplastic homogenization at microscale. The mortar level is analyzed with numerical homogenization by using the finite element simulation to predict the overall elasto-viscoplastic high performance concrete properties. The results are compared with macroscopic experimental and analytical results from the literature showing a good agreement. The procedure developed in this work gives promising results for the prediction of HPC properties and can be extended to other constitutive laws including damage. The last part of the thesis is dedicated to the experimental study of two concretes prepared with two different adjuvants

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

24

Thomassin, Mailhot Mathieu. "Propriétés mécaniques et comportement des réparations structurales en béton." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27044/27044.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

25

Alwash, Maitham Fadhil Abbas. "Assessment of concrete strength in existing structures using nondestructive tests and cores : analysis of current methodology and recommendations for more reliable assessment." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0587/document.

Full text

Abstract:

Pour évaluer la résistance mécanique du béton dans un ouvrage existant, la méthodologie courante combine des mesures non destructives (CND) comme le rebond ou/et la vitesse des ondes ultrasoniques avec la technique destructive (carottes) afin de produire une relation‘‘modèle de conversion” entre la résistance mécanique et les mesures CND. Le modèle de conversion est utilisé pour estimer la valeur locale de résistance mécanique à chaque emplacement de test en utilisant la valeur CND correspondante. Ensuite, on calcule les estimations de la résistance moyenne et/ou de l’écart-type de la résistance (variabilité de la résistance du béton). Cependant, la fiabilité d’estimation est toujours discutable en raison des incertitudes associées à l’évaluation de la résistance basée sur les mesures CND. Pour améliorer la fiabilité, les incertitudes doivent être réduites en spécifiant et en contrôlant leurs facteurs d’influence. Par conséquent, l’objectif de cette thèse est d’analyser la méthodologie d’évaluation courante afin de fournir des recommandations pratiques qui peuvent améliorer la fiabilité de l’évaluation de la résistance in-situ du béton dans les ouvrages existantes par des tests non destructifs et des carottes.Pour ce but, un simulateur a été construit afin d’analyser les effets des facteurs les plus influents en utilisant une vaste campagne de données provenant de sources différentes (études in situ ou en laboratoire et données synthétiques générées). La première contribution de ce travail est le développement d’une nouvelle approche d’identification du modèle ‘‘bi-objectif” qui peut efficacement capturer la variabilité de la résistance mécanique en plus de la moyenne. Après avoir étudié l’effet du mode de sélection des emplacements pour les carottes, une méthode a été proposée pour sélectionner ces emplacements en fonction des mesures CND ‘‘sélection conditionnelle” qui améliore la qualité de l’évaluation sans coût supplémentaire. Une dernière innovation est l’établissement de courbes de risque qui quantifient la relation entre le nombre de carottes et la précision de l’estimation. Enfin, des recommandations ont été formulées afin de fournir des estimations plus fiables
To assess concrete strength in an existing structure, the current methodology combines nondestructive measurements (NDT) like rebound hammer or/and pulse velocity with destructive technique (cores) in order to implement a relationship ‘‘conversion model” between the compressive strength and NDT measurements. The conversion model is used to estimate the local strength value at each test location using the corresponding NDT value.Then the estimated mean strength and/or estimated strength standard deviation (concrete strength variability) values are calculated. However, the reliability of these estimated values isalways a questionable issue because of the uncertainties associated with the strength assessment based upon NDT measurements. To improve the reliability, the uncertainties must be reduced by specifying and controlling their influencing factors. Therefore, the objective of this thesis is to analyze the current assessment methodology in order to provide practical recommendations that can improve the reliability of assessing the in-situ strength in existing concrete structures by nondestructive tests and cores.To this end, a simulator was built in order to analyze the effects of the most influencing factors using a large campaign of datasets from different sources (in-situ or laboratory studies,and generated synthetic data).The first contribution of this work is the development of a new model identification approach“bi-objective” that can efficiently capture the strength variability in addition to the mean strength. After studying the effect of the way of selection the core locations, a method was proposed to select these locations depending on the NDT measurements “conditional selection” that improves the quality of assessment without additional cost. A third innovation was the development of a procedure to identify the relation between the number of cores and the accuracy of the estimation. Finally recommendations were derived in order to providemore reliable estimated values

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

26

Yammine, Joumana. "Rhéologie des bétons fluides à hautes performances : relations entre formulations, propriétés rhéologiques, physico-chimie et propriétés mécaniques." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00482782.

Full text

Abstract:

Les bétons de hautes performances, de consistance ferme à plastique, développent des résistances mécaniques à long terme très élevées. Cependant, ils présentent l'inconvénient d'un remplissage difficile dans des zones fortement ferraillées des piles du viaduc de Millau, dont l'ensemble des armatures constitue un réseau d'obstacles à la mise en place par vibration. Pour garantir un remplissage total des coffrages, le recours aux bétons fluides autoplaçants a été la voie adoptée, avec maintien des performances mécaniques et de la durabilité. Une caractérisation des propriétés rhéologiques (fluidité et capacité de passage entre les armatures) à l'échelle du béton fournit des bases physiques aux phénomènes impliqués dans la transition entre un matériau de consistance ordinaire et un matériau fluide, et apporte une meilleure compréhension des modifications de formulation (fraction volumique solide, rapport Gravillons/Sables) et de leurs conséquences. La stabilité et la thixotropie engendrée par la partie fine où coexistent ciment, fines des sables et divers types de fillers et superplastifiants, jouent aussi un rôle important sur la fluidité et stabilité du béton. Toutefois, des mesures de retrait, sous conditions de séchage, soulignent l'incidence de la fraction volumique granulaire dans le développement de forts retraits menant à une fissuration précoce du béton. Ainsi, le remplacement d'une partie du ciment par des fillers minéraux moins réactifs a été le chemin suivi. Des mesures d'analyses thermiques identifient les raisons microstructurales d'un tel maintien des résistances malgré les modifications de formulation, par rapport à l'évolution de la physico-chimie.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

27

Kahouadji, Abderrahim. "Prévision des résistances mécaniques du béton aux jeunes ages par maturométrie." Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0043.

Full text

Abstract:

Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes d'abord intéressés à l'influence de la température et du rapport EIC sur l'évolution de la résistance en compression du béton durcissant aux jeunes âges. De façon générale, la température est un paramètre important qui régit la cinétique et la structure physique de la pâte de ciment durcie. Dans le but de prévoir les résistances mécaniques en compression du béton en fonction de sa maturité, c'est à dire en fonction de l'évolution temps-température, nous avons recensé, analysé et comparé les trois principaux modèles existants disponibles dans la littérature pour choisir à la fois le plus efficace et celui pouvant être physiquement le plus justifié. A partir d'essais de laboratoire, réalisés sur béton, nous avons pu vérifier d'une part l'importance de la cure thermique sur les résistances du béton, et d'autre part identifier puis expliciter, dans le cas d'une conservation isotherme, les coefficients apparaissant dans le modèle retenu en fonction de deux facteurs essentiels : la température du béton et le rapport. E/C initial. Pour la prévision des résistances en compression du béton conservé de façon non isotherme (cas de traitement thermique), un programme de calcul "MCV" a été établi. Ce dernier a pu être validé sur un chantier de bâtiment et comparé non seulement aux résultats d'essais normalisés mais aussi aux résultats donnés par l'application de la méthode du temps équivalent. A l'aide de l'analyse thermique du système béton-coffrage-air appliquée à la prédalle et aux éprouvettes on a mis en évidence d'une part l'effet de l’auto-maturation sur la résistance engendrée par la nature et la géométrie du coffrage de l'éprouvette de béton, et d'autre part l'effet d'un défaut de positionnement du capteur de température dans le béton sur la température et sur la résistance estimée. Finalement, nous proposons un outil permettant de prévoir, à partir de la mesure non destructive de l'évolution de la température, au sein du matériau, l'évolution en temps réel de la résistance mécanique du béton
The central theme of the work presented in this thesis focuses on the influence of temperature and water-cement ratio on the evolution of the corn hardening concrete at early age, in recognition of the fact that the former plays an important role in the kinetics and physical structure of the hardening cement paste. Using extensive data obtained from published works, a new efficient and physically compatible model was created and tested against the three principal models in cur rent use. The model was subsequently used to predict the compressive strength create as function of time and temperature. Laboratory tests on concrete specimens. Confirmed the influence of thermal curing on the strength of concrete. On the basis of the observations gathered, thereof, the coefficients used in the new model can expressed as a function of two essential parameters : temperature of the concrete and the initial water-cement ratio. These parameters are easily identified and justified for concrete cured in a closed isothermal system. Meanwhile in the case of non-isothermal conditions, the provisional compressive strength can be obtained using a program code named « MCV ». Such a program can be validated on a construction site by comparing not only the results obtained from normalized tests but also those obtained by the method of equivalent time. Finally an appropriate tool is to predicts, using non-destruction means, the strength of concrete over

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

28

Turetta, Maxime. "Development of an innovative U-shaped steel-concrete composite beam solution : experimental and numerical studies on the mechanical behaviour." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0203.

Full text

Abstract:

Une solution innovante de poutre mixte acier-béton a été développée en tenant compte des problématiques de résistance au feu et de montage sur chantier. La poutre est composée d'une partie métallique en U connectée à une partie en béton armé. En phase de construction, la poutre métallique supporte la dalle et constitue un coffrage pour la retombée en béton armé. La poutre en U résiste aux charges de construction sans système d’étaiement temporaire. Lors du coulage du béton, la poutre en acier est remplie en même temps que la dalle, ce qui permet un gain de temps considérable sur chantier. En phase d'exploitation, la poutre est mixte acier-béton. La connexion entre les deux matériaux est réalisée par des goujons à tête soudée en partie inférieure de la poutre en U. En situation d'incendie, la poutre mixte répond aux durées de stabilité au feu conventionnelles grâce aux armatures longitudinales à l'intérieur de la retombée avec des enrobages suffisants. Un état de l'art sur les solutions existantes répondant aux critères de la thèse est réalisé afin de proposer une solution innovante et optimisée. En phase de construction, sans présence de maintien, la poutre métallique en U est sujette à l’instabilité globale de déversement. Afin de caractériser la stabilité de la poutre, un test à échelle réelle est effectué au Laboratoire de l'Université du Luxembourg. Les résultats de l’essai sont comparés à des simulations numériques et à des études analytiques. Une étude paramétrique portant sur 200 configurations géométriques de la poutre en U est réalisée afin de valider l'utilisation de la courbe « b » pour le dimensionnement au déversement selon l’Eurocode 3. En phase d'exploitation, une fois le béton durci, la poutre présente un comportement mixte acier-béton assuré par la connexion. Pour des raisons de fabrication, la connexion est située dans une zone où le béton est soumis à des efforts de traction induits par la flexion de la poutre. Le béton dans cette zone est potentiellement fissuré, l’efficacité de la connexion et par conséquent le comportement mixte acier-béton sont étudiés. Un autre test, à échelle réelle, est effectué dans le Laboratoire de l'Université du Luxembourg. La ruine de la poutre mixte, par effort tranchant, se produit à très grands déplacements. Cependant, l’échantillon présente un réel comportement mixte avec une ductilité élevée, la connexion est donc très efficace. Les résultats de l’essai sont comparés à des simulations numériques afin de valider le modèle par éléments finis développé. A partir des résultats numériques et des résultats d’essais, une méthode de conception pour déterminer la résistance à la flexion de cette poutre, basée sur l’Eurocode 4, est proposée en tenant compte de la plastification partielle des parois de la section en U. Une méthode de conception analytique globale est proposée pour la solution développée basée sur les Eurocodes, avec des considérations supplémentaires et des conseils de mise en œuvre
An innovative solution of steel-concrete composite beam was developed taking into consideration the fire situation and the construction stage. The beam is composed of a U-shaped steel part connected to a reinforced concrete part. In the construction phase, the beam is supporting the slab and constitutes a formwork for the reinforced concrete part. The U-shaped beam withstands the construction loads without any temporary propping system. When casting concrete, the steel beam is filled at the same time as the slab, this allows considerable time-saving on site. In exploitation stage, the beam behaves as a steel-concrete composite beam. The connection between the two materials is made by welded headed studs on the lower part of the U-shaped beam. In fire situations, the composite beam satisfies conventional fire stability durations due to the longitudinal reinforcements inside the concrete downstand part with sufficient covers. A literature review focuses on modern solutions that fulfils the criteria of the thesis is performed in order to develop an innovative solution optimised. In construction stage, the U-shaped steel beam without restraints is prone to lateral torsional buckling instability. In order to characterise the stability of the beam, a full-scale test is carried out at the Laboratory of the University of Luxembourg. The test clearly showed the lateral torsional buckling of the steel beam. The test results are compared to numerical simulations and analytical studies. A parametrical study, covering 200 geometrical configurations of the U-shaped beam, is carried out to validate the use of the curve "b" for the design of the steel beam for lateral torsional buckling according to Eurocodes 3. In the exploitation phase, once the concrete hardens, the beam has a steel-concrete composite behaviour provided by the shear connection between the two materials. For manufacturing reasons, the connection is located in a zone where the concrete is subjected to tension forces induced by the bending of the beam. The concrete in this zone is potentially cracked, thus the efficiency of the connection and therefore the mechanical steel-concrete composite behaviour is investigated. Another test is therefore carried out in the Laboratory of the University of Luxembourg, this time the specimen tested is made of concrete and steel. The failure mode is a shear mechanism of the composite beam at very large displacements. However, the beam specimen exhibited a real steel-concrete composite behaviour with high ductility, the connection is therefore very efficient. The test results are compared to numerical simulations in order to validate the finite element model developed. From numerical results and test results, an analytical method, based on EN 1994-1-1, is proposed to find the bending resistant of this composite beam by taking into account the partial yield of the side plates of the U-shaped steel section. A global analytical design method is proposed for the developed solution based on the Eurocodes with additional considerations and constructional guidelines

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

29

Diafat, Nabil. "Etude des règles de compensation entre durée de cure et dosage en ciment." Toulouse, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAT0004.

Full text

Abstract:

SSi par manque d'eau, l'hydratation du liant ralentit ou s'arrête, l'évolution des caractéristiques du béton reste inachevée. Le rôle de la cure est de maintenir une humidité suffisante durant l'hydratation de telle sorte que les propriétés désirées soient atteintes. Huit formulations de béton sont étudiées ici de manière à couvrir une grande partie du domaine d'utilisation courante du béton tant du point de vue du dosage en ciment, que de celui de la nature du ciment et de la durée de la cure. Les résultats sont transcrits en termes de dosage équivalent en ciment, des effets néfastes d'une cure hygrométrique déficitaire sur les performances mécaniques, physiques et de durabilité (profondeur carbonatée) des bétons. Ils montrent que la sensibilité du béton exposé à une cure insuffisante est étroitement liée a son dosage en ciment et permettent de proposer des règles quantitatives pour la compensation, par un surdosage en ciment, du déficit de performances engendre par le manque de cure. Enfin les résultats permettent d'établir des corrélations fortes entre les caractéristiques physico-mécaniques du béton et celles de durabilité de sa partie superficielle dont le rôle de protection des armatures est essentiel

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

30

Bourdette, Béatrice. "Durabilité du mortier : prise en compte des auréoles de transition dans la caractérisation et la modélisation des processus physiques et chimiques d'altération." Toulouse, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAT0030.

Full text

Abstract:

Dans un programme d'etudes visant a prevoir la duree de vie des conteneurs en beton utilises pour le stockage en surface des dechets radioactifs, l'objectif de notre recherche est de modeliser les processus physiques et chimiques de l'alteration de mortiers (pate de ciment + sable) par de l'eau peu ionisee a ph8,5. Le mortier peut etre decrit comme un systeme triphasique: les granulats, les aureoles de transition (interfaces granulats-pate de ciment) et la matrice ciment. Nous nous sommes interesses a l'evolution des caracteristiques tres particulieres de l'aureole de transition en fonction de la degradation (porosite et coefficient de diffusion eleves). Apres degradation, la texture et la structure de l'aureole de transition sont pratiquement identiques a celles de la matrice ciment. Comme nous supposons que les caracteristiques de la zone degradee regissent la cinetique de degradation, l'epaisseur degradee dans l'aureole de transition est donc similaire a celle dans la matrice ciment. Nous pouvons ainsi considerer le mortier comme un systeme diphasique vis-a-vis de la degradation: les granulats et la pate de ciment du mortier. Pour modeliser la degradation du mortier, nous avons utilise le modele developpe et valide par adenot pour les pates pures de ciment, qui repose sur les hypotheses d'equilibre chimique local et de transport diffusionnel selon la loi de fick. A 300 ans, le modele predit que l'epaisseur de la zone degradee dans le mortier est de 2,9 cm, ce qui est legerement plus eleve que pour la pate pure dont l'epaisseur degradee est de 2,5 cm. La difference au bout d'une aussi longue periode est tres faible, ce qui montre que la presence d'aureoles de transition n'est pas aussi nefaste que nous aurions pu le penser

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

31

Alrechane, Bassem. "Palliatifs pour les difficultés expérimentales de l'appareil triaxial : comportement type pour les sables et les argiles remaniées." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1995. http://www.theses.fr/1995ECAP0440.

Full text

Abstract:

Pour améliorer l’utilisation des calculs types éléments finis il est nécessaire de mieux connaître la loi de comportement. La thèse a pour but d’analyser le rôle des difficultés expérimentales des essais triaxiaux et de proposer des solutions approximatives pour les grandes déformations perturbés par des localisations de déformations et pour les déformations inférieures à 10-² peu précises avec les triaxiaux classiques. Dans ce but on utilise la méthode de la mécanique des milieux continus appliquée au matériau discontinu où seuls les grains sont continus ; ceci permet de mettre en évidence l’originalité des matériaux formés de grains. - Le rôle de la pression moyenne en élasticité donne une loi en E=. Pn avec n=1/2 pour les sables. Par contre le comportement plastique dépend du déplacement relatif des grains donc du frottement linéaire en p ; d’où des comportements homothétiques dans l’espace des contraintes écrits en ℴ1/ℴ3 ou q/p ou n/M on peut ainsi regrouper les résultats dans le plan n/M (ℇ1) pour les sables et les argiles remaniées c’<< ℴ3 - La méthode permet de classer les conditions aux limites géométriques du solide en : - géométrie de grains constante (si élastique) lié au WL et Wp ou emax et emin – géométrie de l’arrangement des grains variable. D’où deux comportements : - Les essais triaxiaux usuels sont peu précis pour les déformations inférieures à 10-², on montre qu’une normalisation du choix d’une hyperbole entre 10-² et 10-1 permet de définir un module tangent à l’hyperbole permettant de classer les résultats expérimentaux et de donner un module voisin du module sécant pour les déformations voisines de 10-² qui conditionnent le tassement des ouvrages courants. – La synthèse des essais triaxiaux précis (entre les déformations 10-5 et 10-3), comparée aux triaxiaux classiques (pour des déformations 10-² et 10-1) permet d’éclairer le domaine intermédiaire (10-3 à 10-²). Les résultats obtenus semblent montre que la méthode utilisée mérite d’être approfondie.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

32

MALOU, ZAHIR. "Etude de l'optimisation des proprietes mecaniques et thermiques des materiaux poreux de type betons cellulaires." Cergy-Pontoise, 1996. http://www.theses.fr/1996CERG0013.

Full text

Abstract:

Les betons cellulaires commercialises actuellement sont des materiaux constitues de pores spheriques et regulierement repartis. Ils presentent un comportement mecanique et thermique isotrope. Sans reglage particulier, on obtient naturellement des materiaux anisotropes sur le plan mecanique et thermique. Ce comportement anisotrope du materiau est du a la configuration geometrique de la porosite (forme, repartition et orientation des pores). En effet, les pores presentent un aplatissement uniaxial perpendiculairement au sens de l'expansion. Ce phenomene d'anisotropie peut se reveler avantageux pour l'optimisation des performances des betons cellulaires. En comparaison a des materiaux isotropes constitues de pores spheriques, l'anisotropie peut en effet permettre, a porosite egale, l'amelioration des performances mecaniques du materiau dans le sens parallele a l'aplatissement des pores, et celle des performances thermiques dans le sens perpendiculaire. Notre etude s'articule principalement autour de deux axes. Le premier consiste en la modelisation des proprietes mecaniques et thermiques d'un materiau poreux, constitue de pore de forme anisotrope (ellipsoides), en fonction des parametres geometriques de la porosite (taux de vide, coefficient de forme des pores). Pour cela nous avons utilise une technique d'homogeneisation basee sur une resolution par elements finis. Le second axe est experimental et concerne l'etude de l'optimisation des proprietes des betons cellulaires par le biais des parametres de composition de ces derniers. En dernier lieu nous avons compare les resultats de la modelisation et ceux obtenus experimentalement

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

33

Calais, Thomas. "PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES ET DURABILITÉ D’UN BÉTON LÉGER. Application en régions froides." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/27826/27826.pdf.

Full text

Abstract:

S’inscrivant dans la volonté du Ministère des Transports du Québec d’utiliser le béton léger dans des travaux de réparation, mais également pour de nouvelles structures, l’objectif principal de ce projet réside dans l’établissement d’une base scientifique offrant une meilleure compréhension des propriétés clés de ce matériau. Plusieurs volets expérimentaux ont donc été effectués dans le but de caractériser les propriétés mécaniques, le risque de fissuration et les résistances au gel-dégel et à l’écaillage d’un béton fabriqué avec des gros granulats de schiste expansé. Deux paramètres se trouvent au coeur de cette étude : d’une part, la teneur en eau des granulats légers, d’autre part, la quantité d’eau qu’ils relâchent et devant être comptée dans le rapport E/L (MAD). Les résultats expérimentaux de cette étude démontrent la possibilité de fabriquer au Québec un mélange de béton léger avec des propriétés mécaniques et une durabilité au gel satisfaisantes, bien que l’estimation du paramètre MAD soit encore mal maitrisée et ceci, d’autant plus que la teneur en eau effective des GL est élevée.
Over the years, lightweight aggregate concrete (LWAC) has been used in many building projects, notably in the USA and Nordic countries, but only in a few in Quebec. The aim of this project is to establish a better understanding of the fundamental properties of LWAC for a possible use in repairs and new structural projects. Several experimental phases were conducted in order to evaluate the mechanical properties, the cracking risk, the resistance of rapid freezing and thawing and the scaling resistance of a LWAC made with expanded shale coarse aggregate. We focused on two factors: the LWA water content and the evaluation of the quantity of water from LWA counted in the water/binder ratio. The experimental results show that, even if the understanding of the movements of water around the LWA is not yet total, mechanical properties and durability meeting structural standards can be obtained. For many properties like the cracking risk and the freezing resistance, LWAC are even better than usual concrete.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

34

Calais, Thomas. "Propriétés mécaniques et durabilité d'un béton léger : application en régions froides." Master's thesis, Université Laval, 2013. http://hdl.handle.net/20.500.11794/24023.

Full text

Abstract:

S’inscrivant dans la volonté du Ministère des Transports du Québec d’utiliser le béton léger dans des travaux de réparation, mais également pour de nouvelles structures, l’objectif principal de ce projet réside dans l’établissement d’une base scientifique offrant une meilleure compréhension des propriétés clés de ce matériau. Plusieurs volets expérimentaux ont donc été effectués dans le but de caractériser les propriétés mécaniques, le risque de fissuration et les résistances au gel-dégel et à l’écaillage d’un béton fabriqué avec des gros granulats de schiste expansé. Deux paramètres se trouvent au coeur de cette étude : d’une part, la teneur en eau des granulats légers, d’autre part, la quantité d’eau qu’ils relâchent et devant être comptée dans le rapport E/L (MAD). Les résultats expérimentaux de cette étude démontrent la possibilité de fabriquer au Québec un mélange de béton léger avec des propriétés mécaniques et une durabilité au gel satisfaisantes, bien que l’estimation du paramètre MAD soit encore mal maitrisée et ceci, d’autant plus que la teneur en eau effective des GL est élevée.
Over the years, lightweight aggregate concrete (LWAC) has been used in many building projects, notably in the USA and Nordic countries, but only in a few in Quebec. The aim of this project is to establish a better understanding of the fundamental properties of LWAC for a possible use in repairs and new structural projects. Several experimental phases were conducted in order to evaluate the mechanical properties, the cracking risk, the resistance of rapid freezing and thawing and the scaling resistance of a LWAC made with expanded shale coarse aggregate. We focused on two factors: the LWA water content and the evaluation of the quantity of water from LWA counted in the water/binder ratio. The experimental results show that, even if the understanding of the movements of water around the LWA is not yet total, mechanical properties and durability meeting structural standards can be obtained. For many properties like the cracking risk and the freezing resistance, LWAC are even better than usual concrete.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

35

Ovigne, Pierre-Alexandre. "Comportement vibratoire de poutres en béton armé fissurées avec renfort en matériau composite." Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO10267.

Full text

Abstract:

La thèse concerne la compréhension et la modélisation du comportement modal de poutres en béton armé fissurées avec renfort en matériau composite. En vue d'une étude expérimentale en laboratoire sur des éprouvettes de taille réduite, la théorie de la similitude a été validée pour notre application par l'exploitation de mesures faites à l'échelle 1 et à l'échelle 1/3. Après une synthèse bibliographique, une modélisation prenant en compte les degrés de libertés associées aux lèvres de chaque fissure a été retenue. Il s'agit d'un assemblage d'éléments de poutre non fissurée raccordés selon des conditions d'assemblage traduisant le comportement de la section fissurée. L'effet du renfort (composite et armatures métalliques dans le cas du béton), ainsi que l'influence de son ancrage au voisinage de la discontinuité ont été introduits dans le modèle. Ces éléments de pontage, de part leur raideur longitudinal limitent le déplacement relatif des lèvres de fissure. In fine, le comportement dynamique d'une poutre fissurée et renforcée est modélisé dans son ensemble. Afin de découpler les effets de la fissuration et de pontage, le modèle est en premier lieu validé expérimentalement dans le cas d'une poutre constituée d'un matériau homogène isotrope linéaire (acier) avec des fissures réalisées artificiellement (entailles de dimensions connues). Enfin, ce modèle analytique est appliqué au cas du béton armé. Une prévision du schéma de fissuration en fonction de la charge de flexion est utilisée afin de relier la chute de fréquence au chargement. Il s'avère que le comportement dynamique d'une poutre en béton armé fissurée et renforcée par matériaux composites peut être décrit par ce modèle et que les éléments de pontage (armatures métalliques et composite) ont une influence nulle dans les zones non fissurées et une influence prépondérante au voisinage des fissures, ce qui a été vérifié expérimentalement.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

36

Paradis, François. "Analyse du comportement structural d'un composite mince en béton. : nalyse du comportement structural du canoë de béton." Thesis, Université Laval, 2004. http://www.theses.ulaval.ca/2004/21701/21701.pdf.

Full text

Abstract:

Ce mémoire porte sur l’analyse du canoë de béton de l’Université Laval, Apogée 2002. L’objectif principal est de comprendre le comportement du canoë sous les divers cas de chargement auxquels il est soumis. Un deuxième objectif est de déterminer des critères de conception pour ce type de structure. Ces critères et la compréhension du comportement serviront de base à la conception des prochains canoës. Ces objectifs sont atteints par un apport combiné de la modélisation et de l’expérimentation. Ce travail discute d’abord de la conception des mélanges de béton utilisés pour la construction du canoë de béton Apogée 2002. La caractérisation des propriétés physiques et mécaniques des composites qui ont servi à la construction de la structure est ensuite présentée. Puis, l’analyse du comportement structural du canoë et de ses sous-structures est réalisée à l’aide d’une analyse par éléments finis. Enfin, des essais in-situ sur le canoë sont effectués et les résultats sont comparés à ceux prédits par le modèle numérique. Les essais expérimentaux comprennent des essais statiques et dynamiques. Les essais dynamiques permettent de déterminer l’amplification des déformations causées par les coups de rame et les virages. Les critères de conception sont déterminés et présentés en fonction des résultats des analyses par éléments finis et finalement des essais expérimentaux.
This thesis presents bares the analyses of Laval University’s Apogee 2002 concrete canoe. The predominant objective is to investigate and understand the canoe’s reaction under various loading patterns. A second objective is to elaborate design criteria for these types of structures. These criteria and comprehension of the structural behavior will be used for the upcoming canoes. These objectives are achieved coalescing experimentation and modeling. The present work begins with the elaboration of the concrete design used for Apogee’s construction. The characterization of the physical and mechanical properties of the composites used in the structure follows. Additionally, the sub-structures of the canoe and the entire canoe’s structural reaction analyses are predicted fulfilled using a finite element software. Finally, in-situ tests are performed on the canoe and the results compared to that obtained with the numerical model. The experimentation comprised both static and dynamic tests. Dynamic testing is used to determine the strain amplification due to paddling and turning. The design criteria are determined and presented according to the results obtained from the finite element software followed by experimentation.
Inscrit au Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

37

Dehoux, Anita. "Propriétés mécaniques des couches de produits de corrosion à l'interface acier / béton." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00828155.

Full text

Abstract:

La prise en compte du développement des couches de corrosion d'armature dans les calculs de durée de vie d'ouvrage en béton armé nécessite une bonne connaissance des propriétés mécaniques de ces produits. Ce travail est consacré à la caractérisation des propriétés mécaniques de ces couches de produits de corrosion. L'approche adoptée consiste en une identification des propriétés de la microstructure complétée par des calculs d'homogénéisation en élasticité linéaire afin de calculer un comportement mésoscopique des couches de produits de corrosion. L'étude comprend une série de campagnes expérimentales à l'échelle de la microstructure. Des essais de microindentation Vickers analysés par une approche de modèle de mélanges gaussien ont permis l'acquisition de duretés et modules d'élasticité locaux. Une analyse des principaux composants est réalisée par microspectrométrie Raman. L'étude à l'échelle microscopique fournit les informations morphologiques et mécaniques nécessaires aux calculs d'homogénéisation en élasticité linéaire. La première approche a consisté en des calculs d'homogénéisation des milieux aléatoires par des schémas autocohérent et autocohérent généralisé. Dans une deuxième approche, et d'après les hétérogénéités importantes observées pour la microstructure qui ne présente pas de motif régulier, des calculs de modules effectifs ont été réalisés en employant la méthode des éléments finis sur des images 2D prises au microscope optique. Le corpus étant composé d'échantillons de provenances et d'âges divers, leurs microstructures ont été comparées

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

38

Feddal, Dalila. "Contribution au développement d'un calorimètre isotherme plan à large domaine d'applications : mortiers, bétons, matériaux très réactifs, hautes températures." Artois, 2006. http://www.theses.fr/2006ARTO0209.

Full text

Abstract:

La connaissance de la cinétique d'hydratation est un facteur majeur pour la compréhension du comportement mécanique et rhéologique des bétons durant leur prise et leur durcissement. Deux calorimètres isothermes (9x9x16 cm et 11x22 cm) ont été développés au sein de notre laboratoire basés sur l'instrumentation fluxmétrique. Ils ont amené des avancées significatives pour l'étude des cinétiques d'hydratation. Pour des mélanges classiques et des conditions normales de cure, la condition d'isothermie de la réaction est correctement assurée. Cependant, dans le cas des mélanges très réactifs ou pour des températures de réactions élevées, les processus d'hydratation sont fortement exothermiques et la condition d'isothermie n'est plus assurée. Nous avons donc développé un nouveau calorimètre isotherme plan de faible épaisseur de base 15x15 cm et de hauteur modulable. Il permet l'étude de matériaux très réactifs tels que les coulis de ciment ou des bétons contenant des ciments à prise rapide et permet également des essais à haute température. Le second objectif du travail est de prospecter les principaux apports et applications de ce calorimètre pour l'étude de l'hydratation. Ces études ont tout d'abord pour but la compréhension de la cinétique d'hydratation en fonction de la température mais aussi des paramètres de formulation des bétons. D'autre part, ces mesures calorimétriques permettent de calculer un paramètre essentiel des études maturométriques à savoir l'énergie d'activation apparente. La première application concerne une étude à températures usuelles entre 10 et 40°C. De part sa géométrie variable, une des applications possibles est de comparer la cinétique d'hydratation et l'énergie d'activation apparente à différentes échelles à savoir sur béton, sur son MBE et sur mortier CEN. Une autre application possible est l'étude de bétons en conditions quasi-isothermes à haute température entre 40 et 80°C. L'objectif est de montrer si la loi d'Arrhénius est encore applicable à très haute température
The knowledge of the kinetics of hydration is a major factor to highlight the mechanical and rheological behaviour of the concrete during setting and hardening. Two isothermal calorimeters were developed within our laboratory. Whereas usual adiabatic or semi adiabatic calorimeters are based on temperatures measurements, heat flux is monitored on 110x220 mm cylindrical or 90x90x160 mm prismatic samples. They brought significant advances in the study of the kinetics of hydration. For traditional mixtures and normal curing conditions, the isothermy is correctly assured. However, in the case of very reactive mixtures or for high curing temperatures, the processes of hydration are strongly exothermic and the isothermy is no more assured. Thus, new 150x150 mm plane calorimeter with low basic thickness and flexible height was developed and presented herein. It allows the study of very reactive materials such as concrete or grouts containing quick-setting cements and allows high test temperature. Then, the main contribution and application of this newly developed calorimeter was prospected. The purposes of these studies are, first, to highlight the effect of temperature of the hydration process and the mix design of concrete. In addition, these calorimetric measurements enable to determinate the apparent activation energy which is an essential parameter for maturometry. Results of a study at temperatures ranging from 10 to 40°C are presented. Of share its variable geometry, one of the possible applications is to compare the kinetics of hydration and apparent activation energy at various scales (concrete, concrete equivalent mortar "CEM" and CEN mortar). Then, another possible application is the concrete study in quite isothermal conditions at high temperature (40 to 80°C), to verify if the Arrhénius law is still accurate for cement-based materials cast at high temperature

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

39

KADRI, EL HADJ. "Contribution a l'etude de l'influence de la fumee de silice sur les caracteristiques des betons a hautes performances (b. H. P. )." Cergy-Pontoise, 1998. http://www.theses.fr/1998CERG0046.

Full text

Abstract:

Cette recherche est consacree a l'etude de l'influence de la fumee de silice sur l'ouvrabilite et la resistance en compression du beton a hautes performances. Les betons sont realises a partir de melanges comportants des teneurs variables en fumee de silice (10, 20 et 30%) et superplastifiant. La fumee de silice est ajoutee en substitution du ciment avec des rapports : eau sur liant variant entre 0,25 et 0,45 et en gardant un affaissement constant. Nous montrons que l'ouvrabilite du beton est tres sensible a la nature du couple superplastifiant/liant et que la fumee de silice agit favorablement sur la consistance et la perte d'affaissement du beton au cours du temps, lorsqu'elle est ajoutee en teneur voisine de 10%. De plus la fumee de silice agit en tant qu'activateur chimique en accelerant l'hydratation a tres court terme et vient compenser l'effet retardateur du au superplastifiant. Elle constitue une pouzzolane tres reactive qui permet d'accroitre la resistance mecanique en compression essentiellement pendant les deux premieres semaines. L'effet optimum sur la resistance correspond aussi a des teneurs de l'ordre de 10 a 15% d'ajout. Au dela d'un pourcentage de 20%, la reactivite pouzzolanique est compensee par l'effet physique de dilution granulaire.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

40

Thummen, Frédéric. "Propriétés mécaniques et durée de vie de bétons réfractaires." Lyon, INSA, 2004. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2004ISAL0027/these.pdf.

Full text

Abstract:

Les réfractaires sont à l'origine de coûts élevés et récurrents dans les centrales LFC (Lit fluidisé circulant). Les sources de dégradation sont multiples et principalement liées à des chocs thermiques et des problèmes de dilatations bloquées au cours des différentes phases de montée et descente en température. Le but de cette étude est d'une part, de mieux comprendre le comportement mécanique et l'endommagement de ces réfractaires, qui est encore mal connus, et d'autre part, de développer des techniques de prédiction de cet endommagement. Nous avons étudié par des techniques non destructives (émission acoustique, ultrasons) l'endommagement de deux bétons réfractaires lors d'essais de flexion 4 points, de compression et de traction ainsi que leur comportement en fatigue. Afin de pouvoir prédire la durée de vie de ces matériaux en fatigue, un modèle phénoménologique simple, sous forme d'une loi puissance a été défini pour déterminer les temps à rupture en traction cyclique en fonction de l'amplitude des cycles et de la contrainte maximale appliquée. L'émission acoustique est apparue comme un indicateur fiable de l'endommagement. De plus, le traitement des données d'émission acoustique par un classificateur (k-moyennes) nous a permis de séparer le signal utile du bruit de fond. Cette analyse s'est révélée efficace en laboratoire et en environnement industriel simulé. Enfin, la modélisation de la durée de vie en fatigue nous a permis de proposer différents mécanismes d'endommagement au cours de l'essai de fatigue
Refractories are responsible for high and recurrent costs in CFB (Circulating Fluidised Bed) power plants. The major origins of the degradations of these materials are caused by thermal shocks and constrained dilatation during the different temperature cycles. The purpose of this study is first to better describe the mechanical behaviour and the damage of these refractories – which is still mostly unknown – and then to develop some damage prediction techniques. We have studied through non destructive techniques (acoustic emission, ultrasounds) the damage of two refractory concretes during 4-point bending tests, compression tests and tensile tests as well as their behaviour in fatigue. In order to be able to predict the service life of these materials in fatigue, we used a simple power law phenomenological model. This allowed to predict the time to failure as function of cycle amplitude and maximum stress. Acoustic emission appears to be a reliable indicator of the damage. Moreover, the acoustic emission data processing by a classificator (k-mean) enables us to separate the useful signal from the background noise. This analysis appeared effective in laboratory and simulated industrial environment. Lastly, the modeling of the lifetime in fatigue enabled us to propose various damage mechanisms during the fatigue test

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

41

Bergonnier, Sandra. "Relation entre microstructure et propriétés mécaniques de matériaux enchevêtrés." Paris 6, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00136408.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

42

Madhkhan, Morteza. "Étude du comportement des pieux en béton de fibres métalliques sous sollicitation sismique." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-163.pdf.

Full text

Abstract:

Le travail de thèse présente dans ce mémoire porte sur l'étude du comportement des pieux en béton de fibres métalliques (BFM) sous sollicitation de type sismique. Le type et la quantité de fibres sont deux paramètres qui influent sur le comportement post-fissuration des pieux. Ils ont été évalués par des essais préliminaires de compression, de traction et de flexion. Une étude comparative a été faite pour caractériser quatre types de fibres (dont une nouvelle fibre bi-ondulée avec ondulations dans deux sens perpendiculaires) avec des dosages différents au niveau de la ténacité et de l'énergie absorbée définies par les normes. Cette caractérisation a pour but de sélectionner les fibres les mieux adaptés en vue de notre application. Dans l'objectif d'étudier le comportement des pieux en BFM dans les régions sismiques, nous avons d'abord étudié l'interaction cinématique sol-pieu d'un pieu isolé soumis aux ondes-s sismiques par la méthode BDWF (Beam-on-Dynamic-Winkler-Foundation). Ceci nous a permis de connaître le comportement du pieu dans le sol et ensuite, de le modéliser comme une poutre équivalente en laboratoire. L'action du séisme est également simulée par une série de cycles de déplacement à amplitude croissante. Ensuite, une étude expérimentale a été réalisée sur 2 pieux en béton armé selon le minimum forfaitaire (défini par la recommandation AFPS 92) et 6 pieux en béton de fibres à ancrage total et de fibres bi-ondulées sans et avec effort normal. L'effet de l'effort normal, du matériau, du type et du dosage de fibres a été étudié par comparaison des paramètres de comportement des pieux comme la résistance, la ductilité et la dissipation d'énergie. De plus, les résultats expérimentaux ont servi de base pour la validation de la méthode de dimensionnement. Enfin, une méthode de dimensionnement des éléments de structure en BFM a été développée pour simuler le comportement des poutres fléchies en section circulaire fissurée en flexion composée. Le comportement du béton en traction a été modélisé par la relation contrainte-ouverture de fissure issue des essais de traction directe sur des éprouvettes cylindriques carottées et entaillées. Les résultats de simulation ont été validés par les diagrammes expérimentaux enveloppes charge-flèche centrale des pieux, obtenus à partir des essais cycliques.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

43

Granger, Sébastien. "Caractérisation expérimentale et modélisation du phénomène d'auto-cicatrisation des fissures dans les bétons." Nantes, 2006. http://www.theses.fr/2006NANT2098.

Full text

Abstract:

L’apparition de fissures dans les structures en béton, à la suite de sollicitations de toute sorte (mécaniques, thermiques…) ou d’effets différés (fluage, retrait…), entraîne des pertes de résistance et des problématiques de durabilité, liées à l’étanchéité et aux propriétés de transfert. Sous certaines conditions, et sans intervention extérieure de réparation, certaines fissures peuvent se cicatriser. Le phénomène est principalement dû à des réactions chimiques entre l’eau et le ciment, hydraté ou non, présent dans le béton. La cicatrisation a, jusqu’à présent, été principalement mise en évidence par des essais de perméabilité à l’eau, montrant ainsi les répercussions positives sur les problèmes de durabilité. Le travail présenté s’attache alors à étudier l’apport du phénomène d’un point de vue mécanique. Un programme expérimental est ainsi développé, visant à quantifier le comportement mécanique, sous flexion 3 points, d’éprouvettes de béton initialement fissurées, puis vieillies dans des conditions favorisant ou non l’auto-cicatrisation. Différents types de bétons sont étudiés, un matériau modèle à hautes performances, et des bétons classiques. Les propriétés de fissuration sont également analysées par émission acoustique. Les résultats montrent alors une reprise de propriétés mécaniques des éprouvettes après conservation dans l’eau, et le suivi de fissuration par émission acoustique confirme que cet apport mécanique est dû à la précipitation de nouveaux cristaux dans la fissure, moins résistants que ceux issus des réactions primaires d’hydratation du ciment. Ces cristaux sont alors analysés par microscopie électronique à balayage et par spectrométrie à sélection d’énergie, et un lien est établi entre les résultats mécaniques observés et les morphologies particulières des espèces formées. L’ensemble de ces résultats conduit alors à proposer une première approche de modélisation du comportement mécanique des éprouvettes, incluant le phénomène de cicatrisation, et des premiers résultats qualitatifs sont obtenus. En parallèle de ces travaux sur le comportement mécanique, une technique de contrôle non destructif, basée sur le principe de retournement temporel, est développée pour permettre le suivi in vivo de phénomènes dans le béton. Les résultats d’essais préliminaires appliqués à l’auto-cicatrisation sont ainsi présentés
The propagation of cracks in concrete structures, due to loadings (mechanical, thermal. . . ) or time dependant effects (creep, shrinkage…), results in loss of resistances and durability problems, linked to watertightness and transfer properties. With specific conditions, and without any external intervention of repair, some cracks can heal themselves. The phenomenon is mainly based on chemical reactions between water and cement, hydrated or not, available in hardened concrete microstructure. The self healing phenomenon has been mainly highlighted, in previous works, by means of water permeability tests, showing its role in durability considerations. The presented work aims at analysing the role of the phenomenon on a mechanical point of view. An experimental program is developed, in order to quantify the mechanical behaviour, under 3 points bending, of concrete beams initially cracked, and then aged in conditions allowing or not the occurrence of the phenomenon. Different kinds of concrete are analysed, a model material with high performances and classical concretes. The cracking processes of the specimens are also studied with acoustic emission techniques. The results show a recovery of mechanical properties for the specimens stored in water, and the following of cracking processes confirms that this mechanical gains are due to the precipitation of new crystals in the cracks, which are less resistant than those from the normal hydration of cement. These crystals are then analysed by scanning electron microscopy and energy dispersive spectrometry, and a link is established between the mechanical results and the characteristics of the new crystals. With these results, a first approach of mechanical behaviour modelling including the self healing is proposed, and first qualitative results are presented. In parallel to this work on the mechanical behaviour, a non destructive technique, based on the time reversal principle, is developed in order to follow phenomena in concrete. The results of preliminary tests applied to the self healing are thus presented

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

44

Paciorek, Christophe. "Analyse expérimentale du comportement d'éléments en vraie grandeur en béton renforcé de fibres métalliques à ancrage amélioré ou total." Artois, 1996. http://www.theses.fr/1996ARTO0002.

Full text

Abstract:

Pour évaluer les performances de la nouvelle fibre Twincone à ancrage total et vérifier le comportement du béton renforcé par cette fibre ou par des fibres ondulées dans les ouvrages réels, des essais en vraie grandeur sont réalisés, correspondant aux diverses applications industrielles. Tout d'abord, nous appuyons la justification de l'essai de flexion quatre points développé par Bernier pour caractériser le béton renforcé de fibres métalliques appliqué aux dallages. La fiabilité de sa méthode énergétique d'appréciation de l'efficacité du renforcement est vérifié. L'amélioration du comportement du BRFM apportée par la fibre Twincone est constaté. Une nouvelle géométrie de corps d'épreuve du type dallette ronde est aussi proposée. Ensuite, une étude expérimentale du comportement des pieux en BRFM sous sollicitations de type sismique, en comparaison avec des pieux fibrés. Le retrait des dalles de grandes dimensions est abordé par la suite. Les paramètres pris en compte sont : l'épaisseur de la dalle, la présence des fibres et d'un superfluidifiant. Le retrait moyen et le cintrage sont mesurés et comparés entre différentes dalles. L'apport des fibres vis-à-vis de la résistance à l'effort tranchant des poutres en béton armé est étudié ensuite. Les essais de flexion circulaire sur les poutres où deux tiers des cadres étaient remplacés par des fibres Twincone, montrent que celles-ci reprennent une partie de l'effort tranchant et empêchent la rupture fragile. Le comportement de la structure à l'ELS est amélioré. Le dernier problème abordé concerne l'étude du comportement d'une dalle sur pieux réalisée entièrement en BRFM Twincone et soumise à une charge concentrée. Les résultats des essais in situ confirment les calculs théoriques de la charge de fissuration, mais se révèlent très supérieurs aux prévisions de la charge ultime.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

45

Feraille-Fresnet, Adélaïde. "Le rôle de l'eau dans le comportement à haute température des bétons." Marne-la-vallée, ENPC, 2000. http://www.theses.fr/2000ENPC0007.

Full text

Abstract:

Depuis 1996, on dénombre trois incendies dans des tunnels en Europe. Dans chacune de ces catastrophes, la température atteinte dans le tunnel a été estimée entre 800°C et 1200°C. Indépendamment de ces situations accidentelles spectaculaires, il en existe de nombreuses autres où le béton est soumis à de hautes températures en fonctionnement normal. De nombreuses recherches ont donc été entreprises pour comprendre le comportement du béton à haute température et les phénomènes mis en jeu. Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre de ces recherches et porte plus particulièrement sur le rôle de l'eau dans le matériau lors de la montée en température. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés au rôle de l'eau dans une fissure du matériau, au cours du chauffage. Nous avons établi une solution analytique originale donnant la répartition liquide-vapeur dans la fissure ainsi que le facteur d'intensité de contraintes en pointe de fissure , en fonction de la taille de la fissure , du nombre de moles d'eau contenues à l'intérieur de la fissure et de la température. Nous sommes alors en mesure d'étudier la stabilité de cette fissure. Dans un deuxième temps, nous abordons les phénomènes étudiés sous l'angle de la mécanique des milieux poreux non saturés. Nous présentons un modèle Thermo-Hydro-Chimique permettant de décrire le comportement du béton sous chargement thermique. La microstructure est décrite à l'aide d'une surface porosimétrique; chaque pore est caractérisé par deux rayons, le rayon d'accès au pore et le rayon de pore. Cette description fait intervenir la Zone des Pores Saturés en Liquide comme une variable d'état. Nous introduisons également le concept de cinétique de déshydratation mis en évidence expérimentalement. Une hypothèse d'érosion de la phase solide par déshydratation permet de relier l'évolution de la microstructure et de la Zone des Pores Saturés en Liquide à la masse d'eau créée par déshydratation
Since 1996, three fires have been counted in tunnels in Europe. During each of these accidents, the temperature reached by the structure has been estimated between 800°C and 1200°C. Beside these spectacular accidenta! situations, there are many other situations in which concrete structures are submitted to high temperatures during their regular use. Several research work has been undertaken for a better understanding of the behaviour of concrete submitted to high temperatures and the physical phenomena involved. This PhD Thesis takes ddwn as part of this research work and develops, more particularly, the role of water in the material submitted to heating up to high temperatures. At first, we are interested in the role of water inside a material crack, during heating. We have established an original analytical solution giving the liquid-vapour repartition and the stress intensity factor, as fonctions of crack's length, water molecules contained in the inner of the crack and temperature. Then, we are able to study the crack stability. In the second part, we propose to approach the studied phenomena using the non saturated porous media theory. We present a thermo-hydro-chemical model which permits to describe the concrete behaviour under thermal loading. The material microstructure is defined using a "porosimetric surface". Each pore is characterised by two radii: the pore radius and the access radius into the pore. With this description, the zone of pores saturated by liquid is astate variable. We also introduce the concept of kinetic dehydration, clearly lighted by experimental studies. An hypothesis of erosion of the solid phase by dehydration permits to link the evolution of microstructure and of the zone of pores saturated by liquid to the mass of water created by dehydration

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

46

Clément, Philippe. "Détermination des propriétés mécaniques de céramiques poreuses par essais de microindentation instrumentée sphérique." Phd thesis, INSA de Lyon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00961208.

Full text

Abstract:

L'objectif de cette thèse porte sur le développement de nouveaux moyens de caractérisation mécanique de matériaux poreux inorganiques. La technique de microindentation instrumentée avec indenteur sphérique a été utilisée pour déterminer les propriétés mécaniques du plâtre pris, utilisé comme matériau modèle, à deux porosités différentes (30 et 60%vol). Les méthodes analytiques, développées initialement en nanoindentation, ont permis d'extraire la dureté et le module d'élasticité des deux matériaux, ainsi que les courbes contrainte-déformation d'indentation. Une méthodologie d'essai a été notamment détaillée afin de pouvoir appliquer cet essai d'indentation sphérique à l'étude de céramiques à forte porosité. Une approche numérique a permis de compléter les méthodes analytiques et d'identifier une loi de comportement élastoplastique pour le matériau modèle. Un modèle éléments finis 2D-axisymétrique a ainsi été développé pour simuler les essais d'indentation sphérique. Un module d'indentification inverse, MIC2M, a ensuite été utilisé pour identifier les paramètres associés au critère de Drücker-Prager (cohésion, frottement et dilatance) pour minimiser l'erreur entre la courbe expérimentale et numérique. La simulation de l'indentation Vickers, ainsi que des essais de compressions uniaxiaux et œdométriques ont permis de valider les paramètres matériaux identifiés par indentation sphérique. L'utilisation des techniques de tomographie aux rayons X et de microscopie électronique à balayage (MEB) a permis de mettre en évidence une densification du matériau au cours de l'indentation. Aucune fissure macroscopique fragile n'a par contre été observée, confirmant les différences de comportement mécanique entre des céramiques à fort taux de porosité et des céramiques denses. La méthodologie ainsi développée a ensuite été appliquée au cas d'une céramique biorésorbable à base de phosphate de calcium, famille de matériaux largement utilisée pour la substitution osseuse. Des cylindres de ciments brushitique ont subi un vieillissement in vitro d'une durée maximale de deux mois dans une solution de Phosphate Buffered Saline rafraichie. La méthode de microindentation a permis de suivre l'évolution des différents paramètres mécaniques au cours de la cinétique de dégradation des ciments. Les résultats ont montré une bonne corrélation entre les évolutions des propriétés mécaniques et physicochimiques des échantillons, suivies par diffraction des rayons X et MEB. Ainsi, après une dissolution initiale du ciment, la précipitation de nouvelles phases de phosphates de calcium plus stables a entraîné une augmentation des caractéristiques mécaniques en cours de vieillissement, mesurées par indentation. Cette méthode d'essai semble donc être un outil prometteur pour le suivi des propriétés d'explants biomédicaux et, plus généralement, des céramiques à fortes porosités.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

47

Clément, Phillipe. "Détermination des propriétés mécaniques de céramiques poreuses par essais de microindentation instrumentée sphérique." Thesis, Lyon, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAL0030/document.

Full text

Abstract:

L’objectif de cette thèse porte sur le développement de nouveaux moyens de caractérisation mécanique de matériaux poreux inorganiques. La technique de microindentation instrumentée avec indenteur sphérique a été utilisée pour déterminer les propriétés mécaniques du plâtre pris, utilisé comme matériau modèle, à deux porosités différentes (30 et 60%vol). Les méthodes analytiques, développées initialement en nanoindentation, ont permis d’extraire la dureté et le module d’élasticité des deux matériaux, ainsi que les courbes contrainte-déformation d’indentation. Une méthodologie d’essai a été notamment détaillée afin de pouvoir appliquer cet essai d’indentation sphérique à l’étude de céramiques à forte porosité. Une approche numérique a permis de compléter les méthodes analytiques et d’identifier une loi de comportement élastoplastique pour le matériau modèle. Un modèle éléments finis 2D-axisymétrique a ainsi été développé pour simuler les essais d’indentation sphérique. Un module d’indentification inverse, MIC2M, a ensuite été utilisé pour identifier les paramètres associés au critère de Drücker-Prager (cohésion, frottement et dilatance) pour minimiser l’erreur entre la courbe expérimentale et numérique. La simulation de l’indentation Vickers, ainsi que des essais de compressions uniaxiaux et œdométriques ont permis de valider les paramètres matériaux identifiés par indentation sphérique. L’utilisation des techniques de tomographie aux rayons X et de microscopie électronique à balayage (MEB) a permis de mettre en évidence une densification du matériau au cours de l’indentation. Aucune fissure macroscopique fragile n’a par contre été observée, confirmant les différences de comportement mécanique entre des céramiques à fort taux de porosité et des céramiques denses. La méthodologie ainsi développée a ensuite été appliquée au cas d’une céramique biorésorbable à base de phosphate de calcium, famille de matériaux largement utilisée pour la substitution osseuse. Des cylindres de ciments brushitique ont subi un vieillissement in vitro d’une durée maximale de deux mois dans une solution de Phosphate Buffered Saline rafraichie. La méthode de microindentation a permis de suivre l’évolution des différents paramètres mécaniques au cours de la cinétique de dégradation des ciments. Les résultats ont montré une bonne corrélation entre les évolutions des propriétés mécaniques et physicochimiques des échantillons, suivies par diffraction des rayons X et MEB. Ainsi, après une dissolution initiale du ciment, la précipitation de nouvelles phases de phosphates de calcium plus stables a entraîné une augmentation des caractéristiques mécaniques en cours de vieillissement, mesurées par indentation. Cette méthode d’essai semble donc être un outil prometteur pour le suivi des propriétés d’explants biomédicaux et, plus généralement, des céramiques à fortes porosités
The objective of this study is to develop a methodology to characterize the mechanical behaviour of porous inorganic materials. Spherical instrumented indentation tests were used to determine the mechanical properties of a model material, gypsum, with two different porosities (30 and 60% vol.). Classical analytical methods, initially developed for nano-indentation, were used to extract the hardness and the elastic modulus of both materials, as well as stress-strain indentation curves. A methodology has been detailed in order to apply spherical indentation test to study high porous ceramics. To complete this analytical analysis, a numerical approach is used to identify an elastoplastic constitutive law for the material model. A 2D axisymmetric finite element model was developed to simulate spherical indentation tests. An inverse identification module, MIC2M, was then used to identify parameters associated to Drücker-Prager criterion (cohesion, friction and dilatancy) by minimizing the error between the experimental and the simulated indentation curves. These parameters were validated through the numerical simulation of a Vickers indentation test. Uniaxial compression and oedometer tests were also carried out on cylindrical samples to estimate the accuracy of the identified parameters. The mechanisms occurring during indentation were investigated using RX tomography and SEM. A large densified zone was noted below the indented area, with extensive gypsum crystal fracture. No macroscopic brittle crack could be observed confirming the differences between the mechanical behaviour of high porous ceramics and dense ceramics. The methodology developed in this study was applied to calcium phosphate cements, widely used for bone substitution. In-vitro degradation tests were performed on cylindrical samples of cements during 2 months into a refreshed Phosphate Buffered Saline solution. The micro-indentation method was enabled to follow mechanical properties of degraded samples and was discriminant enough to monitor the degradation process and its kinetics. Results showed a good correlation between evolutions of mechanical and physico-chemical properties of the cement investigated by X-ray diffraction and SEM. Thus, after initial cement dissolution, precipitation of more stable phosphate calcium phases implied an increase of the mechanical properties during aging. This method seems to be a promising tool for monitoring biomedical explants properties and, more generally, high porous ceramics

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

48

Houget, Véronique. "Etude des caractéristiques mécaniques et physico-chimiques de composites ciments-fibres organiques." Lyon, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAL0065.

Full text

Abstract:

Ce travail concerne d'une part l'étude du comportement mécanique de composites ciment-fibres organiques et d'autre part, l'analyse micro structurale des interfaces fibres-matrice. Sept fibres sont choisies : polyamide, polyacrylonitrile, polyester, polypropylène polyvinylalcool, polyramide et carbone. Les dosages en fibres varient entre 0,35 et 6%. Les résultats obtenus sur des composites renforcés par des fibres longues montrent qu'il existe une certaine adhérence des fibres qui peut être estimée à partir d'une modélisation de type « béton armé ». Dans les composites à fibres courtes, la portlandite est le principal hydrate présent à l'interface fibre-matrice. Elle entre en réaction chimique avec les fibres de polyester et conduit à une fragilisation du composite au cours du temps. Dans d'autres cas, elle empêche le glissement des fibres·et diminue la ductilité du composite (polyvinylalcool, polyacrylonitrile). Pour les fibres de polyamide et de polypropylène, la ductilité est conservée dans le temps. Avec les fibres de polyaramide et de carbone, on obtient des composites fragiles
This work deals with the study of the mechanical properties of organic fibres reinforced cementitious composites and the microstructural analysis of fibres-rnatrix interfaces. Seven fibres were chosen : polyamide, polyacrylonitrile, polyester, polypropylene, polyvinylalcohol, polyaramid and carbon. The reinforcement ratios varied from 0. 35 to 6% by weight. The results obtained from the study of some continuous fibres reinforced cementitious composites show a certain adhesion fibres and matrix witch can be assessed from "reinforced concrete" modelling. When short fibres are used, the portlandite is the main hydrate at fibre-matrix interface. It reacts with polyester fibres and leads to a brittle composite with time. In other cases, it prevents fibres from slipping and reduces the composite ductility (polyvinylalcohol, polyacrylonitrile). For polyamide and polypropylene fibres, the ductility is preserved. With polyaramid and carbon, brittle composites are obtained

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

49

Yssorche, Marie-Pierre. "Microfissuration et durabilité des bétons à hautes performances." Toulouse, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAT0008.

Full text

Abstract:

La durabilite de betons de resistance moyenne en compression a 28 jours de 20 a 120 mpa a ete etudiee. L'aptitude des betons a vehiculer des agents agressifs a ete determinee pour quatre proprietes de transfert: la permeabilite a l'air, la diffusion des ions chlore, l'absorption d'eau et la carbonatation. Un essai de diffusion acceleree des ions chlore pour les betons a hautes et tres hautes performances (bhp et bthp) a ete mis au point. Les lois de variation entre les proprietes de transfert et la resistance moyenne en compression apres 1 et 28 jours de cure humide ont toujours la meme forme: les proprietes de transfert diminuent lorsque la resistance croit. Cependant, les proprietes de transfert varient beaucoup dans le domaine des betons courants. Au dela, le domaine de variation est beaucoup plus restreint. Les lois de variation proprietes de transfert / resistances valables pour les betons courants ne peuvent donc etre simplement extrapolees aux bhp et bthp. Pour determiner le role de la microfissuration des bhp et bthp, nous avons etudie le comportement de betons conserves dans deux ambiances: l'une simulant les conditions de conservation d'un beton en autodessiccation, l'autre reproduisant les conditions de conservation d'un beton en dessiccation. Nous avons mis en evidence l'autodessiccation (par des mesures d'humidite relative a l'equilibre) et la dessiccation (par des mesures de pertes de masse). La microfissuration et les deformations spontanees ont ete mesurees. Nous montrons que la microfissuration d'autodessiccation mise en evidence dans les bhp et bthp ne remet pas en cause leur durabilite. Cette microfissuration, tout comme la permeabilite, n'evolue pas entre 28 jours et 1 an. Au contraire, la microfissuration de dessiccation observee dans les bhp et bthp augmente ainsi que les proprietes de transfert entre 28 jours et 1,5 an. Ainsi, un beton de cur est toujours plus durable qu'un beton de peau. Nous avons enfin souligne l'influence benefique de l'augmentation de la duree de cure humide de 1 a 28 jours sur les transferts de tous les betons

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

50

Lemarignier, Thierry. "Fissuration des chaussées en béton armé continu au jeune âge." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523285.

Full text

Abstract:

Cette étude a pour but de contribuer à une meilleure connaissance du comportement mécanique des chaussées en béton armé continu vis-à-vis de la fissuration. Après avoir effectué des rappels sur le béton, une analyse de la liaison mécanique entre le béton et l'acier, on présente comment les problèmes de contact peuvent être traités par la méthode des éléments finis. Une amélioration des essais d'adhérence nous a permis de pratiquer un nouveau test : l'essai ABA. Les résultats tirés de cette étude expérimentale ont permis de caler les paramètres intervenant dans la modélisation numérique de l'interface acier-béton. Pour mieux comprendre l'origine de la fissuration, un dispositif et un processus expérimental ont été mis au point pour permettre de simuler, en laboratoire, sur des essais en vraie grandeur, ce type de comportement. Il a permis de mettre en évidence les déformations thermiques au jeune âge durant la prise du béton. On a montré l'importance de l'épaisseur de béton et du taux d'acier, l'importance de la nature de la liaison entre la dalle et son support, et, pour le schéma de fissuration, l'influence du type d'armature (HA ou Flexarm). En outre, le développement des caractéristiques mécaniques et l'évolution du retrait libre ont été précisés à partir d'éprouvettes témoins. Pour finir, une comparaison des résultats obtenus avec ceux donnés par le modèle numérique est menée.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Dissertations / Theses on the topic 'Béton – Essais – Propriétés mécaniques'

Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles