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ADIA Jean-Luc

Doctorant

Equipe MECA

 

Localisation géographique : Bur 113, bâtiment Lavoisier, UPEM

Tél :

Email : jean-luc.adia@u-pem.fr

 

Sujet de thèse : Modélisation multi échelle des phénomènes de retrait et fluage dans les matériaux cimentaires.

 

Résumé du projet de thèse :

1. Contexte : Dans le cadre de sa mission de maître d’ouvrage exploitant un parc de production d’électricité, EDF doit s’assurer de la pérennité, de la fiabilité et de la sûreté des installations. Pour cela, EDF R&D met en place des outils et des méthodes permettant de mieux estimer le comportement à long terme des ouvrages en béton. Ceux-ci sont sujets à de multiples phénomènes de dégradation induits par les composants du béton lui-même ainsi que par son environnement. Conjointement, des essais de retraits et fluages sur éprouvettes de béton sont réalisés. La transposition des résultats expérimentaux à l’enceinte de confinement n’est pas triviale du fait de l’influence de l’état hydrique sur le comportement mécanique. Cette transposition nécessite de tenir compte proprement de chacun des phénomènes : retrait endogène, retrait de dessiccation, fluage propre, fluage de dessiccation. Il a été récemment constaté que la décomposition additive, empirique et classiquement adoptée jusqu’alors, montre ses limites. En effet, cette dernière ne tient pas compte des interactions entre les phénomènes. Deux grandes approches de modélisation peuvent être distinguées dans la littérature pour le fluage lié aux effets hydriques : (a) les approches phénoménologiques ; (b) les modélisations micromécaniques. Ces dernières sont actuellement limitées par la complexité des phénomènes à l’échelle microscopique, et impliquent généralement des modèles simples en viscoélasticité linéaire, pour des idéalisations de la morphologie de la microstructure. Dans la littérature, des modèles unifiés commencent à apparaître pour modéliser le fluage et le retrait, mais ceux-ci restent encore empiriques pour leur grande part.

2. Objectifs : L'objectif de la thèse est de définir une approche de modélisation micromécanique permettant de modéliser de manière unifiée le retrait et le fluage dans les matériaux cimentaires. Pour cela, l’étude se focalisera à une échelle où les mécanismes élémentaires s’opèrent. Dans le cadre de cette thèse, ceux-ci incluront les glissements visqueux des particules de C-S-H et les transferts d’eau au sein de l’espace poreux. L’accent étant mis sur la physique et les mécanismes, on se limitera à des morphologies simplifiée.

Résumé du projet de thèse en anglais : As part of its mission , EDF must ensure the sustainability, reliability and safety of these plant. For this, EDF R&D is setting up tools and methods to better estimate the long-term behavior of concrete structures. These are subject to multiple degradation phenomena induced by concrete material itself and by its environment. Jointly, shrinkage and creep tests on concrete specimens are made. The transposition of the experimental results in the containment is not trivial due to the water effects on the mechanical behavior. This transposition requires consideration strictly of each phenomenon: autogenous shrinkage, drying shrinkage, basic creep, desiccation creep. It was recently found that the additive and empirical decomposition, classically adopted up to now shown its limits. Indeed, it ignores the interactions between phenomena. Two major creep modeling approaches with water effects can be distinguished in the literature associated : (a) the phenomenological approaches; (B) micromechanical modeling. These are currently limited by the complexity of phenomena at the microscopic level, and usually involve simple linear viscoelastic models for idealizations of the morphology of the microstructure. In the literature, unified models are emerging to model the creep and shrinkage, but they are mostly still very empirical. The aim of the thesis is to define a micromechanical modeling approach to model in a unified way the shrinkage and creep in cementitious materials. For this, the study will focus on a scale where the basic mechanisms operate. As part of this thesis, these include the viscous sliding of the C-S-H particles and water transfers within the pore space. The emphasis on the physical and mechanisms will be limited to simplified morphologies.

 

Directeur de thèse : Julien YVONNET, Qi-Chang HE

Autres encadrants : Julien SANAHUJA (EDF R&D), Nhu-Cuong TRAN (EDF R&D)

Source de financement : Bourse CIFRE EDF R&D