Approches multiéchelles pour la caractérisation et le dimensionnement de structures en terre crue

Abstract:

Le secteur du bâtiment représente 23 % des émissions de gaz à effet de serre en France. Pour diminuer ces émissions, deux pistes principales sont mises en œuvre : la réhabilitation de l’existant, notamment pour le rendre moins énergivore, et l’utilisation de techniques de construction à plus faible impact carbone. Dans ce contexte, les matériaux géosourcés comme la terre crue apparaissent comme une alternative viable pour la construction neuve. Cependant, plusieurs verrous, comme le manque de méthodes de modélisation et de dimensionnement adaptées aux spécificités de la terre crue, empêchent encore son utilisation courante.

Les modélisations multiéchelles constituent une approche plus abordable et pragmatique que les campagnes expérimentales de grande ampleur pour analyser les paramètres qui régissent le comportement d’un matériau composite. Dans cet exposé, je commencerai par présenter une approche de modélisation du comportement macroscopique d’un composite sable-liant imprimé par impression 3D, développée pendant mon post-doc. Cette approche se base sur un algorithme de génération de microstructure prenant en compte le procédé d’impression couche par couche, ainsi que sur des calcul d’homogénéisation FFT. Elle permet notamment de reproduire le caractère anisotrope des propriétés mécaniques et de la perméabilité macroscopique du composite sable-liant. A titre de perspectives, je montrerai comment ce type d’approche pourrait être adapté pour évaluer l’influence de la composition de la terre crue sur son comportement.

Dans un second temps, je présenterai mon parcours ainsi que mon projet de recherche, qui vise à développer des approches multiéchelles pour la caractérisation et le dimensionnement des structures en terre crue.

Short bio:

Elodie Donval est post-doctorante à l’Institut de Mathématiques pour l’Ingénieur de l’Université de Duisbourg-Essen. Elle a réalisé sa thèse au laboratoire Navier et au CSTB, en partenariat avec le CTMNC. Durant sa thèse, elle a étudié la résistance au feu des murs de maçonnerie en pierre naturelle, par des approches expérimentales et de modélisation à plusieurs échelles. Ses recherches postdoctorales élargissent son champ d’expertise aux microstructures aléatoires, notamment par le biais de méthodes d’homogénéisation FFT.