Sujet de Doctorat
Analyse de l’état de déformation et d’endommagement interne dans les composites à matrice cimentaire utilisés pour le renforcement des structures de génie civil
Résumé
Les composites à matrice cimentaire et renfort textiles par leur compatibilité mécanique, environnementale et esthétique, sont utilisés sur une large échelle pour la réhabilitation et le renforcement du patrimoine bâti et des ouvrages du génie civil.
Sous l’effet des sollicitations mécaniques ou environnementales, les phénomènes d’interaction et d’endommagement entre le renfort textile et la matrice cimentaire s’avèrent plus complexes que dans le cas des composites polymères. Celles-ci sont liées principalement à la nature fragile, fissurant de la matrice et une liaison renfort/matrice à prépondérance mécanique. Plus particulièrement, la connaissance et la compréhension des mécanismes de transfert de charge entre la fibre/renfort et la matrice et l’initiation et des fissures restent un verrou scientifique majeur.
Les techniques de mesure actuelles (extensométrie mécanique, techniques de corrélation d’image,…) sont en mesure de donner des informations sur l’état de déformation et de contrainte de la surface du corps d’épreuve. Les différentes mécanismes de sollicitation et de dégradation des composants (fibres, matrice) sont déduites en utilisant les approches de la mécanique des milieux continus et de la rupture.
Dans ce contexte, nous proposons dans le cadre de cette thèse de mettre en place et d’adapter des systèmes de mesure intégrables à l’intérieur des composites (capteurs à fibres optiques, capteurs résistifs intégrés, par exemple). L’objectif principal est d’analyser plus finement les paramètres mécaniques à l’échelle micro et les mécanismes de transfert de charge, d’initiation et de propagation de fissures ainsi que les mécanismes d’endommagement. Sur la base d’essai de traction uni- ou biaxial couplée à l’instrumentation choisie, une méthodologie d’identification de lois locales d’interaction fibre-matrice (glissement, endommagement,…) sera mise en œuvre. La finalité du travail de thèse sera grâce à ces lois locales de déterminer les paramètres matériels du composite (gradients de déformation, concentrations de contraintes, etc.) et établissement des paramètres mécaniques caractéristiques du comportement local (fissuration, endommagement, comportement des interfaces,…) et global (lois de comportement,…). Les résultats seront utilisés pour la construction et le perfectionnement des modèles mécaniques du comportement en rigidité et à la rupture des composites à renfort textile et matrice cimentaire.
Encadrants
- Aron Gabor
Début et fin de thèse
01/10/2017 – 30/09/2020
Activités pédagogiques
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