Alain SELLIER Laurie BUFFO-LACARRIERE

1. Benchmark CEOS.FRComportement sous chargement monotone et thermo-hydrique Alain SELLIER Laurie BUFFO-LACARRIERE

2. I – Présentation générale du modèle THCM II – Etude du modèle simplifié sur COMSOL III – Application complète sur les voiles CIVAUX IV – Conclusions

3. Présentation générale du modèle Lois de comportement LMDC : 2 versions utilisées Cas Loi “stabilisée” dans CASTEM et ASTER Loi en cours de “développement” dans COMSOL Multiphysic Caractère unilatéral traité / direction principale : Endommagement anisotrope en traction Endommagement isotrope en traction Endommagement de compression isotrope (Drucker Pragger) Méthode de Hillerborgh (anisotrope) en traction comme en compression Méthode non locale différentielle En traction comme en compression Couplage avec le fluage et le retrait (poromécanique non saturée) Cas test : monotone poutre et voile, THM LCPC Cas test : THM jeune âge CIVAUX

4. Présentation générale du modèle Modèle de déformations différées Module visqueux consolidant Non linéaire : viscosité fonction de l’état de déformation Fluage propre Fluage total • Modèle unique intégrant : • Fluage propre traction / compression • Retrait de dessiccation • Fluage en dessiccation = conséquence

5. (3) (1) (2) départ Présentation générale du modèle Modèle d’endommagement Traitement du caractère unilatéral Endo comp : Drucker Pragger en cont eff Endo tract : Rankine en cont effective • 2 longueurs / endo: • lct : caractéristique • lit : intégration • (loc ou non loc)

6. I – Présentation générale du modèle THCM II – Etude du modèle simplifié sur COMSOL III – Application complète sur les voiles CIVAUX IV – Conclusions

7. Application COMSOL : Mur en cisaillement Objectif : Tester un modèle mécanique dans COMSOL pour les couplages multiphysiques Mur en cisaillement Simulation 2D, CL simplifiées

8. Application COMSOL : Poutre fléchie Poutre sollicitée en flexion Estimation des ouvertures de fissures par la discontinuité du champ de déplacement

9. Application COMSOL : Poutre fléchie Ouvertures comprises entre 50 μm et 1 mm

10. Application COMSOL : Poutre LCPC Poutre sollicitée sous chargement hydrique Ø = 0.164 Pas d’endommagement en surface  Relaxation par fluage Porosité variable Ø = 0.139 Variation de masse Flèches à mi-portée

11. I – Présentation générale du modèle THCM II – Etude du modèle simplifié sur COMSOL III – Application complète sur les voiles CIVAUX IV – Conclusions

12. 10 m Etude des voiles Civaux Géométrie - Calcul thermique : Voile + Radier + Sol => 14000 éléments Surfaces bleues en convection (voile et radier) - Calcul mécanique : Voile + Ferraillage => 8000 éléments Surface inférieure du voile bloquée (effet du radier)

13. HR Cure Vent Ensoleillement Vent Coffrages T extérieure Etude des voiles Civaux Présentation générale du modèle "Activation" hydrique Champ de teneur en eau ENV I RONNEMENT Clinker Consommation d’eau Champs de degrés d’hydratation Hydratation Production de chaleur Cendres volantes ... Champ de température Activation thermique MATERIAU

14. Champ de teneur en eau Activation hydrique Champ de teneur en eau Champ de teneur en eau ENV I RONNEMENT ENV I RONNEMENT ENV I RONNEMENT Activation hydrique Activation hydrique HR HR HR Cure Cure Cure Ciment Ciment Vent Vent Vent Ciment Champs de degrés d’hydratation Champs de degrés d’hydratation Champs de degrés d’hydratation Ensoleillement Ensoleillement Ensoleillement Vent Vent Vent Coffrages Coffrages Coffrages Température extérieure Température extérieure Température extérieure Cendres volantes Cendres volantes Champ de température Champ de température - Prise en compte explicite de l’effet de l’eau : Effet du E/C initial Effet de transferts d’eau avec l’environnement - Calage simplifié : Seulement 3 paramètres de calage par composé Calage sur un essai Langavant (simple et normalisé) Cendres volantes Champ de température Activation thermique Activation thermique - Prise en compte de liants composés : Loi cinétique propre à chaque composé (C, CV, FS, ..) Interaction clinker / additions minérales Activation thermique MATERIAU MATERIAU MATERIAU Etude des voiles Civaux Originalités du modèle

15. B11 BHP Etude des voiles Civaux Application aux voiles Civaux

16. DT Da Etude des voiles Civaux Modèle de comportement thermomécanique jeune âge Modèle d’hydratation multiphasique Ecriture incrémentale (caractéristiques évolutives) eT E(a) Modèle de fluage Modèle d’endommagement anisotrope Fissuration précoce des structures ?

17. -2,5 MPa -3,3 MPa sxx (36 h) sxx (96 h) 4 MPa 1,1 MPa Etude des voiles Civaux Application : Voile Civaux BHP Effet du gradient de température Effet des conditions aux limites

18. dxx (96 h) Nxx (96 h) 0 -1,9 kN 1 4,8 kN Etude des voiles Civaux Application : Voile Civaux BHP Fissuration obtenue par le modèle à 96h Ouvertures calculées à partir de la discontinuité du champ de déplacement Fissuration observée sur le voile expérimental

19. dxx (52 h) -2 MPa 0 sxx (52 h) 3 MPa 1 Etude des voiles Civaux Application : Voile Civaux B11 Amorce de fissuration horizontale en pied de voile  Stoppée aux armatures

20. Fissure 2 dxx (68 h) dxx (78 h) Fissure 1 0 0 1 1 Etude des voiles Civaux Application : Voile Civaux B11 Effet des conditions aux limites

21. Fissure 2 Nxx (78 h) dxx (78 h) Fissure 1 -1,9 kN 0 23 kN 1 Etude des voiles Civaux Application : Voile Civaux B11 Fissuration obtenue par le modèle à 96h Ouvertures calculées à partir de la discontinuité du champ de déplacement Fissuration observée sur le voile expérimental

22. I – Présentation générale du modèle THCM II – Etude sous chargement monotone III – Etude sous chargement thermo-hydrique IV – Conclusions

23. Conclusions

24. Benchmark CEOS.FRComportement sous chargement monotone et thermo-hydrique Alain SELLIER Laurie BUFFO-LACARRIERE