11P062 - Fissuration, comportements différés et durabilité des composites cimentaires
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Mesure de l'impact de la fissuration sur le comportement mécanique et la durabilité des structures en composites cimentaires

Que l’on s’intéresse à la gestion des structures existantes ou à la conception de structures nouvelles l’un des enjeux majeurs est la maîtrise de leur durée de vie tout en maintenant une garantie de réponse optimale aux exigences du cahier des charges initial, notamment en termes de résistance, de confort, de sécurité, d’environnement et d’économie.

• Satisfaire à cet enjeu, c’est avant tout se donner les moyens d’assurer le bon fonctionnement des structures prises dans leur environnement et tout au long de leur cycle de vie. Autrement dit, c’est concevoir des structures « durables ».
• Satisfaire à cet enjeu, c’est aussi se donner les outils quantitatifs et prédictifs afin d’estimer correctement les chances d’y arriver.

 

Il convient d’entendre ici par « outils » un ensemble de stratégies d’analyse et de prédiction optimisées et fiables des comportements de l’échelle du matériau à l’échelle de la structure. Ces stratégies doivent en outre présenter les qualités nécessaires permettant :

• de mieux appréhender l’évolution probable des caractéristiques architecturales des structures, notamment au travers de complexités géométriques de plus en plus fortes, et une nature composite de plus en plus marquée,

• de tenir compte d’une façon plus globale de l’ensemble des critères de conception et des facteurs environnementaux : de la mécanique du matériau à la durabilité (au sens large) de la structure,

 

La réalisation de ces objectifs nécessite :

• s’intéressant aux comportements mécaniques, d’avoir des modèles robustes pour modéliser le comportement des matériaux constitutifs des structures et on abordera plus particulièrement ici le problème de la fissuration du béton,
• s’intéressant à l’association de matériaux ou d’élément structuraux différents au sein d’une même structure, de prendre en compte les diverses interactions et de modéliser correctement les comportements d’interfaces,
• s’intéressant à l’ensemble du cycle de vie de la structure, d’être capable de prédire le comportement des matériaux et des structures sur le long terme si l’on se réfère par exemple aux problèmes de durabilité ou aux cas des chargements maintenus dans le temps,
• enfin de prendre en compte des couplages entre ces divers points (fissuration/durabilité, fissuration/fluage,…).

Ce projet de recherche propose ainsi de donner des éléments de réponse à la problématique suivante :

Comment mesurer l'impact de la fissuration sur le comportement et la durabilité des structures en composites cimentaires pour un contexte environnemental donné ?

Il est proposé d'organiser les travaux autour de trois axes principaux :

Un axe "fissuration" ayant comme vocation d'aboutir à une stragtégie de modélisation pertinente de la fissuration des composites cimentaires. C'est le pré-requis nécessaire à la réalisation des deux axes suivants.
Responsables : Jean-Louis Tailhan / Stefano Dal Pont 

 

Un axe "long terme" ayant pour but d'envisager les comportements mécaniques du matériau et de la structure sur son cycle de vie complet et de s'attacher à répondre au problème des couplages entre fissuration et comportements différés.
Responsable : Jean-Louis Tailhan aidé de Fabrice Le Maou

 

Un axe "durabilité" prermettant de considérer le long terme sur le plan physico-chimique et ayant pour objectif d'intégrer le risque de fissuration dans l'approche performentielle des structures durables.
Resp.: Stefano Dal Pont  aidé de Claude Boulay

 

Ces trois axes sont complétés par le développement d'un appareillage de mesure du retrait au jeune âge des bétons. La bonne connaissance du comportement au jeune âge des bétons est la condition nécessaire à la connaissance de l'état initial de fissuration, point de départ de l'historique d'endommagement des structures ...
Ce développement est sous la responsabilité de Claude Boulay. Il est réalisé en partenariat avec le CECP de Rouen, le LR de Clermont Ferrand.



Pour plus d'informations vous pouvez contacter directement :
Jean-Louis Tailhan : jean-louis.tailhan@lcpc.fr
Stefano Dal Pont :  stefano.dal-pont@lcpc.fr
Fabrice Le Maou : fabrice.le-maou@lcpc.fr
Claude Boulay : claude.boulay@lcpc.fr