Prédiction et optimisation des propriétés mécaniques et thermiques des bétons biosourcés : approches multi-échelles analytiques et numériques.

Prediction and optimization of the mechanical and thermal properties of bio-based concrete : analytical and numerical multi-scale approaches.

• Auteur / Autrice : Gang Huang
• Direction : Sandrine Geoffroy, Ariane Abou-Chakra, Joseph Absi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance le 17/05/2023
• Etablissement(s) : Toulouse, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMDC - Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions de Toulouse - Laboratoire Matériaux et Durabilité des constructions / LMDC
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thibaut Lecompte
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Frédéric Grondin, Farid Benboudjema

Mots clés

Mots clés contrôlés

Propriétés thermiques

Matériaux -- Propriétés mécaniques

Éléments finis, Méthode des

Mots clés libres

Béton biosourcé

Propriétés mécaniques et thermiques

Homogénéisation

Modélisation multi-Échelle

Analyse par éléments finis

Optimisation multi-Objectifs

Bio-Based concrete

Mechanical and thermal properties

Homogenization

Multi-Scale modeling

Finite Element Analysis

Multi-Objective Optimization

Résumé

Pendant de nombreuses années, des recherches ont été consacrées à l'amélioration des matériaux en béton afin d'obtenir de meilleures performances et une meilleure durabilité. Nous pouvons parler de béton à haute performance (HPC) et de béton à ultra haute performance (UHPC). Ce matériau de fabrication est l'un des matériaux de construction les plus utilisés au monde. C'est un matériau composite artificiel attrayant qui peut obtenir des performances très attrayantes pour les besoins de l'industrie du bâtiment. D'autre part, il apparaît que le béton est un matériau polluant. L'industrie du béton, qui a coûté beaucoup d'énergie et de ressources, est confrontée aux défis de la réduction des émissions de CO2. En outre, l'exploitation intensive des granulats dans le béton crée des problèmes environnementaux sous la forme d'une diminution des ressources naturelles. Dans cette thèse, les propriétés mécaniques et thermiques de ce béton écologique seront prédites sur la base de la théorie de l'homogénéisation et des méthodes numériques.

For many years, researches are devoted to improve concrete material to obtain better performances and durability, we can refer to High-performance concrete (HPC) and Ultra-high-performance concrete(UHPC). This manufacturing material is one of the most widely used building materials in the world. It is an attractive artificial composite material which can obtain very attractive performances for the building industry needs. On the other hand, it appears that concrete is a polluting material. Concrete industry which has cost a lot of energy consumption and resources is confronted with the challenges of reducing the CO2 emission. Moreover, intensive exploitation of aggregates rock in concrete creates environmental problems as depletion of natural resources. In this thesis, mechanical and thermal properties of this environmentally friendly concrete will be predicted based on homogenization theory and numerical methods.