Vieillissement des Mate ́riaux Composites utilise ́s dans le Genie Civil PDF Download

Author: Sofiène Marouani
Publisher: Academiques
ISBN: 9783838149028
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Languages : fr
Pages : 332

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Book Description
L'objectif de cette ouvrage est d'initier une reflexion sur le vieillissement des materiaux composites utilises en renforcement des structures du Genie Civil. En effet la meconnaissance de la durabilite des materiaux composites est un frein a leur utilisation. Dans le present ouvrage, nous avons dans un premier temps etudie l'influence des conditions de mise en oeuvre sur les proprietes initiales du composite. Dans la deuxieme partie, nous avons selectionne des cycles de vieillissement refletant les conditions reelles dans lesquelles travaille le materiau composite en reparation et/ou renforcement des structures. En parallele, nous avons lance des essais de vieillissement naturel.La finalite de ce travail de these consiste a tester des methodes de vieillissement representatives des conditions reelles en genie civil et a developper des essais de caracterisation precis afin de pouvoir determiner des indicateurs de durabilite fiables. Les resultats enregistres demontrent que selon le milieu de vieillissement, la nature de la matrice et les conditions de mise en oeuvre, les proprietes des composites et evoluent differemment au cours du temps.

Author: Sofiène Marouani
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Languages : fr
Pages : 38

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L'objectif de cette thèse est d'initier une réflexion sur le vieillissement des matériaux composites utilisés en renforcement des structures du Génie Civil. En effet la méconnaissance de la durabilité des matériaux composites est un frein à leur utilisation. Au cours de ce travail de thèse, nous avons dans un premier temps étudié l’influence des conditions de mise en œuvre sur les propriétés initiales du composite. Dans cette première partie, les composites carbone-Epoxy et carbone-vinylester ont été élaborés par moulage au contact tout en variant le couple Température-Humidité de mise en œuvre et du support béton ainsi que la formulation des systèmes réactifs. Dans la deuxième partie, nous avons sélectionné des cycles de vieillissement reflétant les conditions réelles dans lesquelles travaille le matériau composite en réparation et/ou renforcement des structures. Les composites ont subi un vieillissement accéléré (contrainte thermique, hygrométrique, chimique, thermochimique, hygrothermique, des cycles de gel-dégel,...) pendant 18 mois. En parallèle, nous avons lancé des essais de vieillissement naturel. Un élément prépondérant du vieillissement est le support contact en l’occurrence le substrat béton qui présente un pH basique, ce qui nous a mené à étudier le vieillissement du couple béton-composite. Plusieurs essais de caractérisation de type mécanique ou thermo-rhéologique ont été mis en œuvre afin de suivre l’évolution des propriétés des composites vieillis. La finalité de ce travail de thèse consiste à tester des méthodes de vieillissement représentatives des conditions réelles en génie civil et à développer des essais de caractérisation précis afin de pouvoir déterminer des indicateurs de durabilité fiables. Les résultats enregistrés sur une base de temps de vieillissement programmée entre 0 et 18 mois démontrent que selon le milieu de vieillissement, la nature de la matrice (époxy ou vinylester) et les conditions de mise en œuvre, les propriétés des composite et évoluent différemment au cours du temps

Author: Wendlamita Zombré
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Languages : fr
Pages : 0

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Notre thèse s'insère dans le cadre du projet ANR Micro « Matériaux Innovants Composites pour la Réparation d'Ouvrages : Approche fiabiliste du dimensionnement pour leur requalification et la prédiction de leur durabilité » L'objectif principal de la thèse est d'appréhender le problème de la durabilité par une approche expérimentale phénoménologique multi-échelle et de proposer des modèles de durée de vie au sens probabiliste. Le matériel d'étude est un carbone/époxy bidirectionnel non équilibré en masse (70% /30%) réticulé à l'ambiante et mis en œuvre par moulage au contact. Six vieillissements hygrothermiques obtenus par croisement entre les températures (20°C, 40°C et 60°C) et les humidités (50%, 75% et immersion) à diverses échéances ont été réalisés au cours de l'étude. Après identification des divers indicateurs, nous avons réalisé des analyses physico-chimiques (absorption-désorption, DSC, TMA, Infrarouge, DMA et Tomographie) ainsi qu'un suivi des caractéristiques mécaniques (traction, cisaillement interlaminaire, pull-out et double cisaillement) afin de définir les différents mécanismes de dégradation des propriétés mécaniques et physicochimiques des matrices polymères, des interfaces fibres-matrice, des joints de colle à l'interface composite-structure renforcée au cours du vieillissement pour le système classique Carbone/Epoxy. Ces indicateurs ont été analysés statistiquement afin de valider plus rigoureusement les tendances qui ont été observées. Le suivi des indicateurs mécaniques de performance par le vieillissement accéléré a été réalisé puis comparé à 1 an de vieillissement naturel. L'antagonisme des différents mécanismes de dégradations a été mis en évidence dans le cas de traction simple et du cisaillement interlaminaire. Il ressort que la plastification est le mécanisme qui affecte le plus les performances des composites carbone/époxy. Pour les températures élevées, il semble que la post-réticulation en densifiant le réseau a amélioré les cohésions interfaciales, ce qui a inhibé l'impact de la dégradation thermique sur les performances mécaniques. En comparant avec le vieillissement naturel, on a pu remarquer que le vieillissement en milieu aqueux était plus dégradant de façon générale et accélérait convenablement la dégradation en milieu naturel. En particulier, les tendances observées ne suivent pas des évolutions qui permettent d'apprécier trivialement la chute de performance par des modèles de prédiction. La qualité de l'adhérence composite/béton a été évaluée par des tests d'arrachement. Les fortes disparités entre les résultats rendent les interprétations délicates. Mais il a été mis en évidence que la post-réticulation semblent améliorer la cohésion tandis que la plastification est très néfaste pour la stabilité du joint de colle accélérant de façon excessive la dégradation en comparaison avec le vieillissement naturel. Cette instabilité a également été prouvée par les tests de double cisaillement où le délaminage était observé dès les premières échéances de vieillissement. La dernière partie du travail a consisté à proposer un traitement statistique des données pour valider tout d'abord les tendances observées expérimentalement, apporter plus d'informations et discuter sur le choix des modèles de prédiction. Bien que très apprécié par la communauté, l'utilisation des modèles physiques n'est pas systématique car elle suppose des performances dégénératives, ce qui en pratique n'est pas le cas. Une approche physique a été proposée sur la base de données épurée afin de respecter les conditions d'écriture du modèle. Le modèle choisi pour prédire la résistance ultime en traction est conservateur mais a le mérite d'être utilisable pour des études de fiabilité. L'enrichissement bayésien pourra être utilisé pour démontrer l'avantage qu'il peut conférer dans les études de fiabilité

Author: Hajer Rabii
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Languages : fr
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L'utilisation des composites biosourcés dans des applications extérieures pour le génie civil pose le problème de leur durabilité dans les conditions d'utilisation, en raison de la forte hydrophilie des fibres naturelles. En effet, le comportement de ces composites en présence d'eau et d'humidité ou face aux contraintes thermiques et agressions biologiques est mal connu. L'objectif de cette thèse est d'étudier, par des analyses multi-échelles, la réversibilité des évolutions des propriétés de composites à matrice polyéthylène renforcée par des fibres courtes de lin. Pour ce faire, des cycles humidification/séchage ont été réalisés lors de vieillissement hydro et hygrothermiques, à 30 et 80°C. L'influence du taux de fibres et de la qualité de l'interface sur l'évolution de ces propriétés a été évaluée. De même, une étude de l'impact du développement microbien sur les composites a été réalisée pendant 6 mois. Après une caractérisation initiale des matériaux, les évolutions des caractéristiques cinétiques de coefficients de diffusion et de prise de masse au cours des vieillissements ont été évaluées. Ainsi, deux phénomènes antagonistes semblent gouverner l'évolution du coefficient de diffusion des composites. Dans un second temps, la caractérisation mécanique de ces composites au cours du vieillissement a permis d'identifier les phénomènes mis en jeu. Les évolutions du module mécanique à 30°C sont réversibles après séchage et sont attribuées à une plastification des microfibrilles de cellulose. Ces chutes s'accentuent et deviennent irréversibles à 80°C, mettant en évidence des dégradations plus importantes des matériaux. Dans un troisième temps, le phénomène de dégradation biologique de ces matériaux a été étudié. Il a été vérifié que les microorganismes sont responsables de consommation sélective de composants de fibres de lin et que leur croissance est favorisée par le taux de fibres dans le composite.

Author: Jean-Marie Berthelot
Publisher: Springer
ISBN: 9781461268031
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 0

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Mechanical engineering, an engineering discipline borne of the needs of the in dustrial revolution, is once again asked to do its substantial share in the call for industrial renewal. The general call is urgent as we face profound issues of produc tivity and competitiveness that require engineering solutions, among others. The Mechanical Engineering Series features graduate texts and research monographs intended to address the need for information in contemporary areas of mechanical engineering. The series is conceived as a comprehensive one that covers a broad range of concentrations important to mechanical engineering graduate education and re search. We are fortunate to have a distinguished roster of consulting editors on the advisory board, each an expert in one of the areas of concentration. The names of the consulting editors are listed on the next page of this volume. The areas of concentration are applied mechanics, biomechanics, computational mechan ics, dynamic systems and control, energetics, mechanics of materials, processing, thermal science, and tribology.

Author: M. Fickelson
Publisher: CRC Press
ISBN: 9780412394508
Category : Architecture
Languages : en
Pages : 360

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Testing of materials and manufactured items is a key element in the process from standard specifications though control and verification during manufacture to trade in actual products. Cooperative agreements and networks are being set up covering reference materials and calibration. This process is becoming more urgent with the development in the European market and other international developments. This book presents international views on this fast changing field, with the main themes of: technical components of test quality; quality assurance in testing laboratories; laboratory accreditation and transnational recognition of test results.

Author: H. R. Sasse
Publisher: Springer
ISBN:
Category : Science
Languages : en
Pages : 792

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Preface Adhesion is a phenomenon architects and civil engineers are not very familiar with. In other disciplines knowledge about surface properties and the background of bonding energies is also far from satisfactory; nevertheless there are many important· applications in concrete engineering, where adhesion is necessary for success and durability. These include: - coating and painting - repair of concrete surfaces - bonding of fresh to old concrete - crack injection - glueing of precast elements - glueing of steel to concrete, etc. In 1981 RILEM established the technical committee 52-RAC 'Resin Adherence to Concrete'. The main aims of the committee's work were - to collect research results and practical experiences - to initiate and coordinate research programs - to develop, on a scientific base, test methods for field and for laboratory purposes. One of the results of the committee's work is a state-of-the-art report, which will be presented orally as a General Report at the International Symposium ISAP '86, and will be printed either in the RILEM journal Materials and Structures or separately. Several test recommendations have been elaborated and will be prepared as drafts for the participants ofISAP '86. These are: - direct tensile test - pull-off test - direct shear test - slant shear test - four-point bending test - dynamic loading test - thermal compatibility test (two versions) - injectibility test.

Author: Don Montague
Publisher: Taylor & Francis
ISBN: 9780419199106
Category : Architecture
Languages : en
Pages : 472

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This dual-language dictionary lists over 20,000 specialist terms in both French and English, covering architecture, building, engineering and property terms. It meets the needs of all building professionals working on projects overseas. It has been comprehensively researched and compiled to provide an invaluable reference source in an increasingly European marketplace.

Author: Ahmed Belasri
Publisher: Springer Nature
ISBN: 9811554447
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 659

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This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.

Author: Sofiane Amziane
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 111857706X
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 332

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Book Description
Using plant material as raw materials for construction is a relatively recent and original topic of research. This book presents an overview of the current knowledge on the material properties and environmental impact of construction materials made from plant particles, which are renewable, recyclable and easily available. It focuses on particles and as well on fibers issued from hemp plant, as well as discussing hemp concretes. The book begins by setting the environmental, economic and social context of agro-concretes, before discussing the nature of plant-based aggregates and binders. The formulation, implementation and mechanical behavior of such building materials are the subject of the following chapters. The focus is then put upon the hygrothermal behavior and acoustical properties of hempcrete, followed by the use of plant-based concretes in structures. The book concludes with the study of life-cycle analysis (LCA) of the environmental characteristics of a banked hempcrete wall on a wooden skeleton. Contents 1. Environmental, Economic and Social Context of Agro-Concretes, Vincent Nozahic and Sofiane Amziane. 2. Characterization of Plant-Based Aggregates. Vincent Picandet. 3. Binders, Gilles Escadeillas, Camille Magniont, Sofiane Amziane and Vincent Nozahic. 4. Formulation and Implementation, Christophe Lanos, Florence Collet, Gérard Lenain and Yves Hustache. 5. Mechanical Behavior, Laurent Arnaud, Sofiane Amziane, Vincent Nozahic and Etienne Gourlay. 6. Hygrothermal Behavior of Hempcrete, Laurent Arnaud, Driss Samri and Étienne Gourlay. 7. Acoustical Properties of Hemp Concretes, Philippe Glé, Emmanuel Gourdon and Laurent Arnaud. 8. Plant-Based Concretes in Structures: Structural Aspect – Addition of a Wooden Support to Absorb the Strain, Philippe Munoz and Didier Pipet. 9. Examination of the Environmental Characteristics of a Banked Hempcrete Wall on a Wooden Skeleton, by Lifecycle Analysis: Feedback on the LCA Experiment from 2005, Marie-Pierre Boutin and Cyril Flamin. About the Authors Sofiane Amziane is Professor and head of the Civil Engineering department at POLYTECH Clermont-Ferrand in France. He is also in charge of the research program dealing with bio-based building materials at Blaise Pascal University (Institut Pascal, Clermont Ferrand, France). He is the secretary of the RILEM Technical Committee 236-BBM dealing with bio-based building materials and the author or co-author of over one hundred papers in scientific journals such as Cement and Concrete Research, Composite Structures or Construction Building Materials as well as international conferences. Laurent Arnaud is a Bridges, Waters and Forestry Engineer (Ingénieur des Ponts, Eaux et Forêts) and researcher at Joseph Fourier University in Grenoble, France. He is also Professor at ENTPE (Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat). Trained in the field of mechanical engineering, his research has been directed toward the characterization and development of new materials for civil engineering and construction. He is head of the international committee at RILEM – BBM, as well as the author of more than one hundred publications, and holder of an international invention patent.