Approche par changement d’échelles du vieillissement des bétons. Expérimentations et simulations numériques
Joffrey LHONNEUR a soutenu sa thèse le 28 avril 2021 par visioconférence.
Dans le cadre de l’extension de la durée de vie des centrales nucléaires, l’Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN) s’intéresse au vieillissement des bétons constituant la dernière barrière des enceintes de confinement des éléments radioactifs. Dans cette optique, plusieurs études menées dans le cadre du laboratoire commun (IRSN/CNRS/Université de Montpellier) MIST ont contribué à la mise en place :- d’essais expérimentaux multi-échelles sur des éprouvettes de bétons
- d’un outil numérique pour la modélisation de la fissuration de matériaux cimentaires.
Réalisée dans le cadre du MIST, cette thèse constitue la première confrontation rigoureuse entre une prédiction de l’outil numérique du MIST et des résultats d’essais expérimentaux. Pour se faire, un essai de flexion trois points est mis en place à l’échelle de l’interface ciment/granulat sur des éprouvettes de ciment et des composites ciment/granulat. Un protocole expérimental complet est proposé pour l’extraction d’informations nécessaires (force à rupture, champ des déplacements en surface d’une éprouvette et vitesse moyenne de propagation de fissure) à l’estimation des différents paramètres matériau utilisés dans les simulations. Les paramètres matériau ainsi estimés sont ensuite utilisés pour prédire numériquement la rupture d’une pièce de béton de plus grande dimension, contenant quelques dizaines d’inclusions cylindriques.
Un dialogue essais/calculs est alors mené de façon à évaluer le caractère prédictif de l’outil numérique et à proposer des pistes d’améliorations sur les plans numérique et expérimental.
Deux de ces pistes ayant fait l’objet d’une étude expérimentale sont présentées et s’accompagnent de perspectives encourageantes pour la suite de ce travail.