MODELISATION DE FISSURATION EN FLEXION ET DU RETRAIT DES BETONS DE FIBRES DE PALMIER DATTIER

Abstract

يدخل هذا العمل البحثي في إطار تثميـــن المواد المحلية للمناطق الصحراوية. تظهر الدراسات التجريبية التأثير المهم للألياف على السلوك الريولوجي للخرسانة ، وكذلك الحد من التشققات للعناصر المعرضة للانحناء. يعتبر التنبؤ بالتشوهات الريولوجية للانكماش ذو أهمية كبيرة لدراسة متانة ديمومة الهياكل الخرسانية على المدى الطويل؛ في الواقع ، هذه التشوهات يمكن أن تكون السبب الأساسي للتشققات ، و قد تؤدي إلى انهيار المنشأ- نادرا-. إن الهدف من هذا العمل هو تطوير نماذج قادرة على التنبؤ بسلوك الهياكل الخرسانية فيما يتعلق بالانكماش و التشقق نتيجة الانحناء، لهذا تم تطوير نموذجين جديدين للتنبؤ بالانكماش ، أحدهما مبني على نموذج YOUNG-CHERN ، والآخر على قانون HOUARI؛ كما تم نمذجة السلوك الميكانيكي للخرسانة المعرضة لقوى الانحناء باستخدام برنامج ANSYS ؛ هذا البرنامج يعتمد أساسا على طريقة العناصر المنتهية. في إطار العمل التجريبي، تم تقديم نتائج سلوك عينات خرسانية و أخرى معززة بألياف نخيل التمر تحت تأثير القوى الميكانيكية و الريولوجية (الانكماش) و هذا لغرض التحقق من صحة النماذج الرقمية المطورة. نتائج المحاكاة تم مقارنتها مع النتائج التي تم الحصول عليها خلال الاختبارات التي أجريت سابقا (نتائجنا التجريبية وغيرها المستمدة من المنشورات). لقد قـــدم لنــــا تطبيـــق هذه النماذج نتائـــج مقبولـــــــــــــــة.

Ce travail de recherche s’inscrit dans le cadre de valorisation des matériaux locaux en régions désertiques. Les études expérimentales montrent l’influence importante des fibres sur le comportement rhéologique des bétons, ainsi que la réduction des ouvertures de la fissuration en flexion.

La prédiction des déformations rhéologiques du retrait est d’une très grande importance pour l’étude de la durabilité et de l’aptitude au fonctionnement à long terme des structures en béton En effet, elles peuvent être à l’origine de la fissuration, et même, parfois de la ruine de l’ouvrage.

L’objectif de ce travail est alors de développer des modèles numériques, capable de prédire le comportement des structures en béton vis-à-vis le retrait et la fissuration en flexion. Pour cela, deux nouveaux modèles sont développés pour la prédiction de retrait, l’un basé sur le modèle de YOUNG- CHERN, et l’autre sur l’expression de HOUARI.

Le comportement mécanique du béton fissuré en flexion est modélisé en utilisant le logiciel ANSYS ; Ce modèle a été incorporé dans un code de calcul aux éléments finis. L’analyse du comportement pour des éprouvettes en béton, et en béton de fibre de palmier dattier soumises à des sollicitations mécaniques et rhéologique (retrait), est alors présentée dans le but de validation des modèles numériques élaborés.

Les résultats de simulation sont comparés aux résultats obtenus lors des essais effectués préalablement (nos résultats et autre de la littérature). L’application de ces modèles a donné des résultats acceptables.

This research work is part of the valorization of local materials in desert regions. Experimental studies show the important influence of fibers on the rheological behavior of concretes, as well as the reduction of flex crack opening.

The prediction of the rheological deformations of the shrinkage is of great importance for the study of the durability and the long-term working ability of concrete structures Indeed, they can be at the origin of the cracking, and even, more rarely, the ruin of the work.

The objective of this work is then to develop numerical calculation tools, able to predict the behavior of concrete structures with respect to shrinkage and cracking in flexion. For this, two new models are developed for the shrinkage prediction, one based on the YOUNG-CHERN model, and the other on the HOUARI expression.

The mechanical behavior of bending concrete is modeled using ANSYS software; this model has been incorporated into a finite element code. The behavioral analysis for concrete specimens and date palm fiber concrete submitted to mechanical and rheological (shrinkage) stresses is then presented for the purpose of validating the numerical models developed.

The simulation results will be compared with the results obtained during the tests carried out before (our results and other literature). The application of these models has given us acceptable results.