Author: Ameur El Amine Hamami
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Languages : fr
Pages : 180
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La composition d’un matériau cimentaire influe sur la formation de sa microstructure et par conséquent sur ses propriétés de transfert déterminant sa durabilité. Celle-ci peut être caractérisée à l’aide d’indicateurs de durabilité. Dans la littérature, il existe très peu de modèles permettant l’estimation de ces indicateurs à partir de la composition d’un matériau cimentaire. Dans ce travail de thèse, nous nous intéressons à un indicateur de durabilité particulier : la perméabilité au gaz. Notre objectif consiste à étudier le lien entre la composition d’un matériau cimentaire et sa perméabilité. Dans un premier temps, cette relation est étudiée et analysée à travers une étude expérimentale sur des pâtes de ciment, mortiers et bétons. Le but est de déterminer l’influence des paramètres de formulation sur la microstructure et sur la perméabilité d’un matériau cimentaire. Ensuite, une étude de modèles donnant la perméabilité d’un matériau cimentaire à partir des caractéristiques de sa microstructure est faite. Pour finir, un modèle permettant de prédire la perméabilité d’une pâte de ciment à partir de ses paramètres de formulation (E/C, surface spécifique Blaine et densité du ciment) est proposé et comparé aux modèles précédents et aux perméabilités expérimentales.
Author: Abdelkarim Ait-Mokhtar
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1119006090
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 369
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This book provide a series of designs, materials, characterization and modeling, that will help create safer and stronger structures in coastal areas. The authors take a look at the different materials (porous, heterogeneous, concrete...), the moisture transfers in construction materials as well as the degradation caused by external attacks and put forth systems to monitor the structures or evaluate the performance reliability as well as degradation scenarios of coastal protection systems.
Author: Koen Van Balen
Publisher: CRC Press
ISBN: 1317206614
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 2968
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Structural Analysis of Historical Constructions. Anamnesis, diagnosis, therapy, controls contains the papers presented at the 10th International Conference on Structural Analysis of Historical Constructions (SAHC2016, Leuven, Belgium, 13-15 September 2016). The main theme of the book is “Anamnesis, Diagnosis, Therapy, Controls”, which emphasizes the importance of all steps of a restoration process in order to obtain a thorough understanding of the structural behaviour of built cultural heritage. The contributions cover every aspect of the structural analysis of historical constructions, such as material characterization, structural modelling, static and dynamic monitoring, non-destructive techniques for on-site investigation, seismic behaviour, rehabilitation, traditional and innovative repair techniques, and case studies. A special focus has been put on six specific themes: - Innovation and heritage - Preventive conservation - Computational strategies for heritage structures - Sustainable strengthening of masonry with composites - Values and sustainability, and - Subsoil interaction The knowledge, insights and ideas in Structural Analysis of Historical Constructions. Anamnesis, diagnosis, therapy, controls make this book of abstracts and the corresponding, digital full-colour conference proceedings containing the full papers must-have literature for researchers and practitioners involved in the structural analysis of historical constructions.
Author: Francois Nicot
Publisher: Elsevier
ISBN: 0081025963
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 388
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Advances in Multi-Physics and Multi-Scale Couplings in Geo-Environmental Mechanics reunites some of the most recent work from the French research group MeGe GDR (National Research Group on Multiscale and Multiphysics Couplings in Geo-Environmental Mechanics) on the theme of multi-scale and multi-physics modeling of geomaterials, with a special focus on micromechanical aspects. Its offers readers a glimpse into the current state of scientific knowledge in the field, together with the most up-to-date tools and methods of analysis available. Each chapter represents a study with a different viewpoint, alternating between phenomenological/micro-mechanically enriched and purely micromechanical approaches. Throughout the book, contributing authors will highlight advances in geomaterials modeling, while also pointing out practical implications for engineers. Topics discussed include multi-scale modeling of cohesive-less geomaterials, including multi-physical processes, but also the effects of particle breakage, large deformations on the response of the material at the specimen scale and concrete materials, together with clays as cohesive geomaterials. The book concludes by looking at some engineering problems involving larger scales. - Identifies contributions in the field of geomechanics - Focuses on multi-scale linkages at small scales - Presents numerical simulations by discrete elements and tools of homogenization or change of scale
Author: Adriana Lobet
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Languages : fr
Pages : 171
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Notre étude vise à caractériser l'influence des paramètres de composition des matériaux cimentaires sur deux propriétés de transfert : la diffusion des chlorures et la perméabilité à l'oxygène. Une base de donnés expérimentale sur trois types de matériaux (pâtes de ciment, mortiers et bétons) à deux rapports E/C différents a été établie. Les informations concernant la structure poreuse du matériau ont été obtenues par quatre techniques différentes (degré d'hydratation, porosité accessible à l'eau, porométrie au mercure et observations au MEB). Le coefficient de diffusion effectif des matériaux a été obtenu par une méthode accélérée sous champ électrique (LMDC Diffusion Test) et la perméabilité apparente et intrinsèque à l'oxygène ont été évaluées au moyen d'un perméamètre à charge constante (méthode CEMBUREAU). L'influence des caractéristiques de la phase granulaire étudiées sur les propriétés de transfert est fortement dépendante du mécanisme de transfert évalué : pour le faible rapport E/C et à fortes teneurs en granulat on obtient des faibles coefficients de diffusion, des conclusions similaires sont obtenues en perméabilité. Pour le rapport E/C élevé les coefficients de diffusion plus faibles sont obtenus avec des granulats calcaires, un module de finesse élevé et un ciment CPA CEM I 52.5 R. On vérifie une légère diminution de la diffusivité en fonction de la taille du granulat. Des conclusions similaires sont obtenues en perméabilité à l'exception du module de finesse. Une deuxième partie est consacrée à l'exploitation des différents modèles recensés dans la littérature visant à relier les propriétés de transfert et les caractéristiques de la microstructure. Les prédictions obtenues en diffusivité et perméabilité par ces modèles sont limitées.
Author: Nabil Issaadi
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Languages : fr
Pages : 0
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Ce travail concerne la modélisation numérique et expérimentale de la variabilité des propriétés thermo-hydriques de matériaux cimentaires en vue de l'évaluation de son impact sur la prédiction du comportement hygrothermique de parois de bâtiments. Une approche probabiliste qui prend en compte la variabilité spatiale des propriétés de matériaux lors des transferts couplés de chaleur et d'humidité a été développée. Elle est basée sur la génération, par la décomposition modale de Karhunen-Loève, de champs aléatoires spatialement corrélés. Une implémentation d'un modèle de transfert hygrothermique dans un code de simulation numérique a été ensuite réalisée en adoptant cette démarche stochastique. Cette dernière, qui considère comme variables d'entrée des champs aléatoires, permet de quantifier l'incidence de cette variabilité sur le comportement hygrothermique d'une paroi de bâtiment. Une étude préalable, dédiée à l'évaluation de l'incidence de la variabilité aléatoire du coefficient de diffusion, a été entreprise en considérant une variabilité de ±30% pour un mortier et de ±20% pour un BHP suivant une loi de distribution normale. Aussi, nous avons relevé un certain nombre d'incertitudes possibles de la teneur en eau à saturation tout en montrant leurs effets sensibles sur le résultat de la prédiction du comportement hygrothermique. Ces études ont permis de mettre en exergue l'importance de la prise en compte des incertitudes sur les données du matériau lors des simulations numériques des transferts hygrothermiques. Sur le plan expérimental, une campagne d'évaluation de la variabilité spatiale des paramètres les plus influents a été menée. Cette campagne a été réalisée sur un voile de dimension 2x1,2 m fabriqué au laboratoire. À l'issue de ce programme expérimental, l'espérance, la variance et la longueur de corrélation des propriétés étudiées (porosité à l'eau, perméabilité à la vapeur, isotherme de sorption et perméabilité au gaz) ont été déterminées. Ces trois paramètres sont indispensables pour la bonne mise en œuvre de la décomposition de Karhunen-Loève. Aussi, une autre campagne de caractérisation expérimentale a été menée sur des pâtes de ciment, mortiers et béton. Elle a été divisée en trois grandes parties selon les propriétés étudiées : (i) Les propriétés microstructurales et d'hydratation où l'on retrouve les mesures des porosités à l'eau et au mercure ainsi que les distributions de la taille des pores et une analyse de l'effet du taux d'hydratation de matériaux cimentaires sur leurs propriétés hygrothermiques. (ii) Les propriétés hydriques : dans cette partie, une analyse sous différents angles (évolution en fonction de l'âge des matériaux, en fonction de la température, effet des constituants des matériaux, etc.) a été réalisée sur les isothermes de sorption et sur la perméabilité à la vapeur d'eau. (iii) Les propriétés thermiques où des mesures de conductivités thermiques et de chaleurs spécifiques ont été effectuées. Les résultats de l'étude ont mis en exergue les limites des approches déterministes suite à leurs confrontations avec les résultats obtenus par l'approche probabiliste, mise en œuvre dans le cadre du présent travail.
Author: Mohamed Abdou Ibro
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Languages : fr
Pages : 313
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Les ouvrages du génie civil sont constamment soumis à des processus de désaturation/re-saturation en fonction des conditions environnantes. C'est notamment le cas des ouvrages en béton pour le stockage de déchets radioactifs en couche profonde. La connaissance des phénomènes de transfert hydrique qui ont lieu au cours de ces phases de rééquilibrage hydrique est d'une importance fondamentale pour évaluer la durabilité de ces ouvrages. Ce travail de thèse présente une étude à la fois expérimentale et de simulation numérique sur les principaux mécanismes qui entrent en jeu au cours du rééquilibrage au sein des matériaux cimentaires. Dans un premier temps, les expériences réalisées permettent de caractériser le comportement hydrique des matériaux à travers l'acquisition des principaux paramètres de transfert (porosité, isothermes de sorption, perméabilité au liquide à la vapeur et au gaz). Cela permettra de discuter de la pertinence des différentes approches numériques et/ou empirique pour leur prédiction dans le cas des matériaux cimentaires. Dans un second temps, l'étude se focalise sur les phénomènes entrant en jeu dans un processus de rééquilibrage hydrique entre deux échantillons, à travers diverses expériences de transfert hydrique (séchage, imbibition de vapeur et d'eau liquide). Une méthodologie basée sur l'évaluation non destructive des matériaux est mise au point pour la détermination des profils de teneur en eau. Une approche adéquate est proposée pour la modélisation des mécanismes de transfert d'humidité dans les matériaux cimentaires, basée sur un modèle de réseau poreux pour la prédiction des paramètres de transfert développé par Ranaivomanana et al. (Ranaivomanana et al., 2011, 2013) Une meilleure prédiction de ces phénomènes pris individuellement permettra d'obtenir les informations nécessaires pour la modélisation du processus global.
Author: Jian Liu
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Languages : fr
Pages : 0
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Ce mémoire de thèse a été consacrée à étudier expérimentalement la perméabilité relative au gaz et à l’eau des matériaux cimentaires partiellement saturés, et à simuler numériquement le transfert d’eau dans le béton. La perméabilité relative d’un mortier de référence et d’un béton utilisé dans un centre de stockage de déchets radioactifs a été mesurée. Une méthode de mesurer la perméabilité relative à l’eau de deux bétons CEM I et CEM V, qui seront utilisés dans un stockage profond, a été proposée. Mais les quantités d’eau mis en jeu n’ont pas permis d’exploiter cette approche. Ceci indique la prépondérance de la capillarité sur la perméation lors du processus de saturation du matériau. On a ensuite mesuré la sorption capillaire de deux bétons CEM I et CEM V. A la même saturation en eau, la perméabilité relative au gaz de l’échantillon pré-traité par l’imbibition capillaire est moins grande que celle de l’échantillon pré-traité par adsorption sous humidité relative. Un double-modèle de rétention a été proposé qui peut bien modéliser l’isotherme de sorption des bétons CEM I et CEM V. La perméabilité relative au gaz et à l’eau est déduite. L’hystérésis de l’isotherme de sorption entraîne l’hystérésis de la perméabilité relative à l’eau tandis que la perméabilité relative au gaz n’a pas d’hystérésis remarquable. Avec le double-modèle de rétention et les courbes de la perméabilité relative à l’eau, on a pu simuler le processus de sorption sous humidité relative en utilisant une propre perméabilité intrinsèque à l’eau qui est dans le domaine de valeurs mesurées tandis que on n’a pas réussi à simuler l’imbibition capillaire à cause de la cinétique différente
Author: Thai Hoa Nguyen
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Languages : fr
Pages : 166
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La perméabilité d’un matériau est définie comme son aptitude à se laisser traverser par un fluide sous un gradient de pression. Par son rôle de gouvernement du processus de pénétration des agents agressifs, la perméabilité joue un rôle important sur la durée de vie d’une structure d’un matériau cimentaire. Les objectifs de cette thèse sont d’étudier les propriétés de transfert des matériaux cimentaires travaillant dans les conditions défavorables (fluage, attaque physico-chimique, interface matériau vieux – matériau de réparation), de donner une meilleure connaissance du comportement à long terme de ces structures, d’améliorer la sécurité pour les usagers et diminuer le risque d’accidents pouvant avoir lieu au cours de la vie de l’ouvrage. Les propriétés mécaniques de l’interface matériau âgé – matériau de réparation a déjà été étudiée par plusieurs auteurs. Dans ce mémoire de thèse, nous nous sommes concentrés sur les propriétés de transfert et leur influence sur la durabilité du matériau. Nous avons mis en évidence que cette interface est plus poreuse, plus perméable et est une voie préférentielle de pénétration des agents agressifs. De plus, une concentration importante de portlandite dans cette zone la rend très sensible à une attaque chimique ou une carbonatation naturelle. Sous l’effet d’une charge mécanique instantanée, la propriété de transfert d’un matériau cimentaire évolue : si la charge est faible, la perméabilité peut diminuer grâce à la fermeture des fissures et des pores préexistants ; si la charge est assez grande, des nouvelles fissures apparaissent et provoquent une augmentation de la perméabilité. Dans cette étude, nous avons étudié, sous une charge maintenue, le processus de propagation des fissures sous-critiques. Notre étude montre que durant cette phase de fluage, la perméabilité augmente. La lixiviation par nitrate d’ammonium dégrade le matériau en fonction du temps, la profondeur de lixiviation est linéaire avec la racine de temps. En cas de couplage mécanique - chimique (avec une charge initiale faible de 25% de la charge maximale), le chargement mécanique peut, à court terme diminuer la pénétration des agents agressifs en refermant les fissures préexistantes. Toutefois, les réactions chimiques ont lieu de façon plus intense dans la zone atteinte. A long terme, en raison de l’augmentation du niveau de chargement dans la zone saine, des phénomènes identiques à ceux observés précédemment (fissures sous-critiques) peuvent apparaître. Le chargement mécanique va cette fois augmenter la pénétration des agents agressifs. En contrepartie, la réaction chimique est moins intense dans la zone dégradée. Le chargement mécanique a donc un effet significatif sur la dégradation chimique. Une étude théorique et numérique basée sur des modèles micro-mécaniques permet d’étudier les processus d’endommagement. Un matériau est pré-endommagé (endommagement thermique par exemple), présente une perte de résistance et de module mais un gain de ductilité. Lorsqu’il subit un chargement mécanique, le processus d’endommagement est différent : cela se traduit par un ralentissement de l’évolution de l’endommagement et conduit à une évolution de la perméabilité légèrement différente par rapport au matériau sain. L’étude théorique du fluage d’un matériau totalement sec montre que l’évolution de la perméabilité et de la déformation du fluage est expliquée par l’apparition des fissures sous-critiques. Il existe un seuil pour que ce phénomène ait lieu et ce seuil peut être trouvé par des essais expérimentaux.
Author: International Atomic Energy Agency
Publisher: International Atomic Energy Agency
ISBN: 9789201063205
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 72
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This publication results from a technical meeting on phenomenology and technologies relevant to in-vessel melt retention (IVMR) and ex-vessel corium cooling (EVCC). The purpose of the publication is to capture the state of knowledge, at the time of that meeting, related to phenomenology and technologies as well as the challenges and pending issues relevant to IVMR and EVCC for water cooled reactors by summarizing the information provided by the meeting participants in a form useful to practitioners in Member States.
