Etude expérimentale de l'évolution des propriétés thermophysiques d'un mortier par impédance thermique : correlation avecle contenu hydrique

Experimental study of the evolution of the thermophysical proprietes for mortars by thermal impedance : correlation with the water contents

• Auteur / Autrice : Mohamed Elaoami
• Direction : Didier Defer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science pour l'ingénieur. Génie civil
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Artois

Mots clés

Mots clés contrôlés

Contrôle non destructif

Fluxmètres

Mesure

Mortier

Propriétés thermiques

Construction -- Matériaux

Résumé

Le travail présenté se situe dans le cadre de la caractérisation thermophysique des milieux évolutifs. Nous proposons une méthode d'identification thermophysique d'un mortier jeune qui permet le suivi de processus évolutifs complexes au cours de sa prise, en réduisant le temps d'analyse. La notion d'impédance thermique est définie dans les approches théoriques. Le cas particulier d'un système tricouche incluant l'instrumentation au système modélisé est présenté. L'application des techniques nouvelles de mesures fluxmétriques permet de définir de façon simple l'état thermique dans un plan. En tenant compte de la perturbation introduite par la présence du fluxmètre sur le système ainsi que de la résistance de contact existant entre le capteur et le matériau étudié, et à partir des mesures de températures et de flux à la surface du système, nous accédons à l'impédance expérimentale. La grandeur d'effusivité thermique est obtenue par optimisation du modèle théorique d'impédance sur l'impédance expérimentale. L'avantage de la méthode développée est de proposer une instrumentation légère et fiable, disposée en surface du système étudié et ne nécessitant qu'une seule face d'accès. L'effusivité thermique est une caractéristique des transferts en régime variable, elle est très sensible aux variations de teneur en eau des systèmes. La méthode développée permet de suivre l'évolution de la teneur en eau locale du mortier durci durant des processus de séchage et d'établir une loi de corrélation entre sa teneur en eau et ses caractéristiques thermiques

This study presents experimental work concerning evaluation of thermophysicals properties of different mortars, with particular reference to their dependence on some other properties of the material such as, water cotent. An initial investigations was carried to study the use of thermal impedance for measuring the thermal effusivity of a mortar durng the early stages of hydration. The concept of impedance thermal is defined in the theoretical approaches. We propose a method of identification thermophysical of a mortar which allows the follow-up of complex evolutionary processes during its hydration, by reducing the time of analysis. The studied system and the instrumentation are presented. We take into account the effects of the presence of the flow meter on the system and the resistance of contact between the flow meter and studied material. The water migration during the run-time of the thermal tests has been avoided. We measure the temperatures and flows in the mortar surface to be able to calculate the experimental impedance? The thermal effusivity is obtained by optimisation of theoretical impedance on the experimental impedance. The advantage of the developed method is to propose an instrumentation light and reliable, and requiring only one face of access. The technique developed allows to follow the evolution of the water content of the mortar hardened during processes of drying and to establish a correlation between its water content andits characteristics thermal. A strong correlation has been found between the evolution of the effusivity thermal and the water contents and the results show that the thermal affuxivity increases with the moisture content.