jeudi 25 février 2021 à 14h00 – Thèse de Parul CHAUHAN

La construction en pisé offre un matériau de construction alternatif efficace pour limiter la consommation d’énergie et les émissions de CO2. Il possède diverses caractéristiques de matériau durable, mais son comportement mécanique est sensible à l’eau et aux variations d’humidité, ce qui est une réelle difficulté pour développer cette technique aussi bien à la mise en oeuvre qu’à la construction. Ainsi, cette étude concerne le comportement hydromécanique couplé du pisé. Cette étude est réalisée selon une approche expérimentale et numérique à la fois à l’échelle du matériau et d’éléments de structure. À l’échelle du matériau, des fabrications puis des essais de compression et de cisaillement ont été effectués dans différentes conditions de succion. Les échantillons utilisés ont été compactés à l’aide d’une technique de double compactage statique. Les résultats ont montré que les paramètres mécaniques s’amélioraient avec l’état succion de pisé. Une non-linéarité dans l’enveloppe de rupture a été observée sur toute la plage de succion et ainsi un critère de rupture modifié a été proposé. Les paramètres de cisaillement intrinsèques ont été déterminés à partir d’essais triaxiaux saturés. A partir de ces tests, l’expression du stress effectif généralisé pour les sols non saturés a été déterminée. À l’échelle structurelle, des éléments de structures ont été fabriqués puis testées, le comportement hydromécanique de ces colonnes de pisé a été étudié dans des conditions succion non uniformes. Les colonnes ont été soumises à un séchage par convection naturelle 1D où les conditions aux limites sont représentatives d’un véritable mur de pisé. La cinétique de la phase de séchage a été étudiée. L’essai de compression des colonnes a été étudié après le séchage par convection naturelle.Le résultat a montré que la résistance et la rigidité des colonnes augmentaient considérablement au cours des deux premières semaines de séchage. En plus de cela, la consistance du matériau est passée de plastique à fragile avec l’augmentation de la succion. Des simulations THM couplées de la phase de séchage et des tests de compression ont été réalisées sur les colonnes de pisé en utilisant le code élément fini appelé CODE_BRIGHT. Les simulations de séchage ont été réalisées en utilisant des conditions aux limites atmosphériques plus réalistes. Un bon ajustement avec les résultats expérimentaux a été obtenu pour le séchage. Pour les simulations de compression, un modèle constitutif mécanique linéaire élastique parfaitement plastique a été utilisé. L’expression de la contrainte effective généralisée a été introduite dans l’expression de la résistance au cisaillement. La résistance à la compression obtenue à partir de la simulation a été comparée aux résultats expérimentaux. Une analyse de sensibilité pour le paramètre de contrainte effective sur la résistance à la compression a été réalisée. Enfin, une étude de cas numérique a été réalisée pour déterminer la période de séchage nécessaire pour que les murs acquièrent une résistance suffisante pour la construction ultérieure du plancher. Deux configurations de murs différentes ont été réalisées dans des conditions ambiantes chaudes et froides en tenant compte des critères sécuritaires du guide des bonnes pratiques sur le pisé.