Thèse soutenue

Contribution au développement d’une méthode inverse pour la caractérisation hygrique des matériaux de construction

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Auteur / Autrice : Sana Khaled
Direction : Florence Collet-Foucault
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie civil
Date : Soutenance le 26/09/2023
Etablissement(s) : Université de Rennes (2023-....)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Pour l'Ingénieur (Lorient ; 2022-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie civil et génie mécanique (LGCGM)
Jury : Président / Présidente : Camille Magniont
Examinateurs / Examinatrices : Marjorie Bart, Sylvie Prétot
Rapporteurs / Rapporteuses : Abderrahim Boudenne, Salah-Eddine Ouldboukhitine‎

Résumé

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L’objectif de cette thèse est de coupler expérimentation et modélisation pour caractériser les propriétés hygriques des matériaux. L'étude considère à la fois des matériaux abiotiques (plâtre et béton cellulaire) et des matériaux biotiques (thermo-chanvre et terre-chanvre). Dans un premier temps, ces matériaux sont caractérisés selon les méthodes usuelles. L’isotherme de sorption est mesurée à partir de la norme EN NF 12571, en incluant des branches de désorption primaire. Ces isothermes sont modélisées avec les modèles de Van Gen Huchten et de Huang. La perméabilité à la valeur est déterminée selon la norme EN NF 12572 et la valeur tampon hygrique selon le protocole NORDTEST. L’étude de l’impact des conditions de mesure sur la valeur MBV montre que la vitesse d’air a un impact élevé pour les matériaux thermo-chanvre et terre-chanvre et un impact négligeable, voire nul, sur le plâtre et le béton cellulaire. Il s’agit d’autre part de développer une méthode inverse afin d’identifier les isothermes de sorption et la perméabilité à la vapeur en modélisant la cinétique de l’essai MBV. La méthode inverse développée, TMC_Id, repose sur l’association du code TMC (Transfert de Masse et de Chaleur) et du solveur lsqcurvefit de MATLAB. Le gain/la perte de masse lors de l'essai MBV est simulé sur TMC et l’identification des paramètres hygriques est réalisée en minimisant la différence entre les cinétiques simulées et expérimentales. La robustesse du code TMC_Id est évaluée à partir de données bibliographiques. L’application aux matériaux étudiés est satisfaisante pour le béton cellulaire, le thermo-chanvre et le terre-chanvre. Pour le plâtre, la difficulté est associée à un faisceau de cinétique MBV ascendant.