Etude des propriétés nano-mécaniques d’un béton
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Date
2018-04-25
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الملخص (بالعربية) :
تهدف هذه الأطروحة إلى تطوير طريقة التجانس العددي متعددة المستويات التنبؤ بخصائص اللزوجة اللزجة من الخرسانة عالية الأداء (BHP)، حيث يتم تحليل التغاير التركيبية المجهرية بواسطة نانو اندوتاتيون. الإجراء أجريت التجانس في مستويين وفقا للبنية المجهرية للخرسانة BHP من: المستوى المقابل للمصفوفة المكونة من منتجات الترطيب والكلنكر والرماد ، والمستوى المقابل للملاط الذي يحتوي على المسامية والمجاميع. السلوك مطاط-فيسكو -بلاستيك من المراحل التركيبية المفردة الفردية من المصفوفة يتم التعرف عليها من بيانات نانو اندوتاتيون. يتم تنفيذ طريقة عكسية باستخدام محاكاة العناصر المحدودة لاختبار نانو اندوتاتيون جنبا إلى جنب مع إجراء التحسين الرقمي. ثم يتم استخدام النتائج الميكروميكانيكية معلمات المدخلات للتجانس الأيوني اللامسوجي الرقمي على نطاق واسع المجهرية. يتم تحليل المستوى المقابل للملاط عن طريق التجانس الرقمي باستخدام محاكاة العناصر المحدودة للتنبؤ بالخصائص الكلية للخرسانة. ال تتم مقارنة النتائج مع النتائج التجريبية والتحليلية العيانية من الأدب تظهر اتفاقا جيدا. يعطي الإجراء الذي تم تطويره في هذا العمل نتائج واعدة للتنبؤ خصائص السلوك مطاط-فيسكو -بلاستيك للخرسانة (BHP) ويمكن تمديدها إلى قوانين السلوك الأخرى، بما في ذلك الضرر. الجزء الأخير من الأطروحة مكرسة للدراسة التجريبية للخرسانة أعدت مع اثنين من المواد المساعدة المختلفة.
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Résumé (Français et/ou Anglais) :
Cette thèse vise à développer une méthode d'homogénéisation numérique multi-échelle pour la prédiction des propriétés élasto-viscoplastiques 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 élasto-viscoplastique 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 procédure développée 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 consacrée à l'étude expérimentale de deux bétons préparés avec deux adjuvants différents.
Description
Doctorat
