Modélisation de couplage chemo-thermo-hydro-mécanique (CTHM) dans les structures en pisé

Modeling the chemo-thermo-hydro-mechanical coupling (CTHM) of rammed earth structures

• Auteur / Autrice : Xiang Zhang
• Direction : Hossein Nowamooz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique, génie mécanique, génie civil
• Date : Soutenance le 18/10/2022
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Mahdia Hattab
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bertrand François
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Farimah Masrouri, Yu Jun Cui

Mots clés

Mots clés contrôlés

Analyse

Matériaux

Pisé

Mots clés libres

Pisé non stabilisé (URE)

Pisé stabilisé au ciment (CSRE)

Couplage chimico-thermo-hydro-mécanique (CTHM)

Effets climatiques

Remontée d'humidité

Résistance à la compression

Simulations numériques

Unstabilised rammed earth (URE)

Cement stabilized rammed earth (CSRE)

Chemo-thermo-hydro-mechanical (CTHM) coupling

Climate effects

Rising damp

Compressive strength

Numerical simulations

Résumé

Dans cette étude, les auteurs examinent les caractéristiques d'ingénierie de la pisé non stabilisé (URE) et de la pisé stabilisé au ciment (CSRE), ainsi que les facteurs qui influencent leurs propriétés. Sur la base de cette revue de littérature, un nouveau modèle numérique à éléments finis est proposé pour expliquer les comportements CTHM liés à ces matériaux. Les effets de la teneur en eau, de la densité, de la distribution de la taille des grains, de la teneur en ciment, des conditions de durcissement et de la durée de durcissement sont étudiés pour estimer leur comportement CTHM à long terme. Ensuite, le modèle proposé est étendu pour étudier le comportement structural des constructions URE et CSRE dans différentes conditions environnementales et de sol souterrain.

In this study, the authors conduct a literature review to gain a comprehensive understanding of the engineering characteristics of both unstabilized rammed earth (URE) and cement-stabilized rammed earth (CSRE), as well as the factors that influence their properties. On the basis of the literature review, a novel finite element numerical model is then proposed to explain the linked CTHM behaviors of both URE and CSRE materials. The effects of water content, density, grain size distribution, cement content, curing conditions, and curing time are studied to estimate their long-term CTHM behaviors. After that, the proposed model is extended to study the structural behaviors of URE and CSRE constructions under different environmental and underground soil conditions.