Etude hydro-mécanique et thermo-mécanique du béton (influence des gradients et des incompatibilités de déformation)

Lorsqu'une structure en béton est soumise à des sollicitations du type séchage ou hautes températures, différents mécanismes interviennent aux différentes échelles d'étude possibles de ce matériau, induisant le comportement global de la structure. Deux mécanismes sont ici distingués: les gradients (hydriques ou thermiques) à l'échelle macroscopique et les incompatibilités de déformations pâte de ciment/granulat à l'échelle mésoscopique. Les travaux présentés visent à déterminer l'effet de ces deux mécanismes. Les simulations réalisées sur le logiciel aux Eléments Finis Cast3M montrent ainsi l'apport d' "essais virtuels" en complément des expériences réelles pour permettre la séparation et la quantification des différents mécanismes intervenant dans la dégradation des propriétés mécaniques. Ces travaux s'appuient sur l'association des deux approches mésoscopique et macroscopique, utilisant deux maillages différents, homogène (considérant une phase unique, le béton) et hétérogène (considérant les deux phases pâte de ciment et granulats). L'influence du modèle mécanique adopté lors des simulations sur l'endommagement et la chute des propriétés mécaniques est également étudiéWhen a concrete's structure is submitted to drying or heating at high temperatures different mechanisms at différent study scales induce the global behaviour of this structure. Two mechanisms are here distinguished : hydral or thermal gradients at macroscopic scale and strain incompatibilities between cement paste and aggregates at mesoscopic scale. The aim of this thesis is to determine the effect of these two mechanisms. The simulations realized on Cast3M finite element software show the interest of doing "virtual tests" in addition to real experiments to be able to separate and quantify the different mechanisms responsible of mechanical properties degradations. In these works two complementary approaches are used : the macroscopic approach using one homogeneous mesh for concrete and the mesoscopic approach using one biphasic mesh considering the two phases cement paste and aggregates. The effect of mechanical model adopted during the simulations of drying or heating on damage and mechanical properties degradation is also studied.CACHAN-ENS (940162301) / SudocSudocFranceF