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Nguyen, Trung-Hieu. Durabilité des réparations à base cimentaire : analyse comparée de l'influence des propriétés mécaniques du matériau de réparation

Nguyen, Trung-Hieu (2010). Durabilité des réparations à base cimentaire : analyse comparée de l'influence des propriétés mécaniques du matériau de réparation.

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Résumé en francais

Pour une structure réparée par la technique de rechargement mince adhérent à base cimentaire, le décollement de l'interface support-rechargement est la principale cause limitant la durabilité de l'application. Pour améliorer cette durabilité, il est nécessaire de contrer la cause qui est à l'origine de ce décollement : la fissuration de la couche de réparation. Dans ce but, l'utilisation d'un composite cimentaire possédant la capacité de supporter des déformations importantes avant localisation de la fissure est, potentiellement, une solution. L'objectif de cette thèse est de la valider. Pour répondre à l'objectif de l'étude, les matériaux étudiés sont des mortiers incorporant de granulats à faible rigidité et renforcés par des fibres. Les granulats utilisés sont en caoutchouc issu du broyage de pneus usagés, une contribution à la valorisation de ce sous-produit industriel. S'agissant du renforcement, des fibres métalliques adhérentes et inoxydable ont été retenues. Elles sont les plus efficaces pour contrôler la fissuration et peuvent être utilisées y compris dans les milieux les plus agressifs. Une bonne synergie entre les granulats caoutchouc et les fibres est bien démontrée : la capacité de déformation avant localisation de la macro-fissuration est nettement plus élevée et la capacité portante post-pic attendue du renfort par des fibres n'est pas remise en cause en présence de granulats caoutchouc. Ces matériaux sont ensuite utilisés comme matériaux de rechargement. Des essais de flexion trois points monotones ou de fatigue ont été effectués sur des éprouvettes composites support-rechargement. Ils ont permis d'étudier la réponse structurale de ces composites, en particulier le comportement de l'interface (force d'initiation et cinétique du décollement). En parallèle un travail de modélisation par éléments finis, basé sur un modèle déjà développé et validé sur des granulats minéraux au LMDC, est réalisé. Il s'agit de la simulation numérique du comportement mécanique des structures composites support-rechargement sous sollicitations monotones ou de fatigue. Une confrontation des résultats expérimentaux avec ceux issus du modèle permettent d'asseoir sa pertinence dans le cas des rechargements incorporant des granulats caoutchouc et renforcés par des fibres. En particulier les résultats numériques permettent de mettre en évidence l'influence des variations dimensionnelles empêchées du matériau de rechargement au niveau de l'interface sur le comportement de la structure réparée. L'ensemble des résultats montre que la synergie de l'association granulats caoutchouc-renfort par des fibres contribue à améliorer la durabilité de la réparation.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Turatsinze, Anaclet
Toumi, Ahmed
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions (LMDC), EA 3027
Mots-clés libres :Réparation - Renfort par de fibres - Granulats caoutchouc - Module d'élasticité - Capacité de déformation - Ouverture de fissure - Décollement - Retrait - Fatigue
Sujets :Génie civil, bâtiment
Déposé le :07 Feb 2011 18:06