Etude du rôle des déformations locales résultant de sollicitations hydriques dans l'altération des pierres de construction par desquamation en plaques
Ce travail de thèse s inscrit dans l axe 'Patrimoine bâti' du laboratoire LaMé, en lien avec le projet de recherche DETRESSE, financé par la région Centre - Val de Loire. Son but est d améliorer les connaissances et la compréhension du développement de la desquamation en plaque, dégradatio...
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| Altres autors: | , , , , , , |
| Format: | Thèse numérique |
| Idioma: | Français |
| Publicat: |
2024.
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| Nota: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de mécanique Gabriel Lamé (Orléans ; 2018-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Yannick Melinge (Président du jury) ; Sylvie Yotte, Farid Benboudjema, François Hild, Sylvie Treuillet (Membre(s) du jury) ; Sylvie Yotte, Farid Benboudjema (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Study of the role of local deformations resulting from hydric solicitations in the alteration of construction stones by scaling desquamation |
| Sumari: | Ce travail de thèse s inscrit dans l axe 'Patrimoine bâti' du laboratoire LaMé, en lien avec le projet de recherche DETRESSE, financé par la région Centre - Val de Loire. Son but est d améliorer les connaissances et la compréhension du développement de la desquamation en plaque, dégradation la plus dommageable des maçonneries en tuffeau. Ce phénomène encore mal connu engendre la fissuration de pierres de construction sur une zone parallèle à la surface exposée à l environnement extérieur. Durant cette thèse, la méthode de corrélation d images a été utilisée pour suivre le champ de déformation résultant de sollicitations mécaniques et/ou hydriques. Son efficacité pour suivre le comportement hydrique du tuffeau lors d un test d imbibition restait à démontrer vu le faible niveau de déformation atteint, en limite de la détection de la méthode. Cela a conduit à améliorer le traitement numérique des images en incluant des méthodes de correction intégrées pour résoudre deux problèmes principaux. Premièrement, une correction du contraste et de la luminosité a été appliquée pour compenser le changement de couleur résultant de l imbibition, basée sur la relaxation de la conservation des niveaux de gris. Deuxièmement, une régularisation mécanique a été utilisée pour lisser la représentation du champ en supposant la réponse élastique d un milieu continu dans le matériau. Après validation de la méthode, un test d imbibition libre a été réalisé sur un cube de tuffeau rectifié. Les mesures de champ ont révélé qu une bande de déformation par cisaillement apparaissait lorsque le front d imbibition progressait à travers l échantillon. En estimant les niveaux de contrainte, la probabilité la plus élevée de dommages était concentrée le long du front d imbibition. Par la suite, les résultats d un test hydromécanique ont mis en évidence l influence significative des conditions aux limites sur le comportement du matériau, où avec l augmentation du chargement, une augmentation de la déformation par cisaillement a été observée. Une étude spécifique a été menée sur des pierres prélevées sur le château de Chambord. Un test d imbibition libre sur un échantillon fissuré a montré que la zone fissurée présente la déformation la plus élevée. Un test similaire sur un échantillon de surface non fissuré, associé à des mesures de gypse, a montré l augmentation des déformations dans les zones où la concentration de gypse était élevée. Cela suggère que le rôle du gypse est d amplifier les dommages. This thesis is part of the built heritage section of the LaMé laboratory, in connection with the DETRESSE research project, funded by the Centre Val de Loire region. Its aim is to improve the knowledge and understanding of the development of spalling, the most damaging degradation of tuffeau stone masonry. This still poorly understood phenomenon results in the cracking of stonework over a zone parallel to the surface exposed to the outside environment. During this thesis, the digital image correlation method was used to monitor strain fields resulting from mechanical and/or hydric loading. Its effectiveness in monitoring the hydric behavior of tuffeau stone during an imbibition test remained to be demonstrated, given the low level of strain reached, at the method s resolution. This led to improvements in digital image processing, including integrated correction methods to solve two main problems. Firstly, contrastand brightness correction were applied to compensate for the color change due to imbibition, based on grayscale conservation relaxation. Secondly, mechanical regularization was used to smooth the field representation by assuming an elastic response of a continuous medium in the material. After validation of the method, a free imbibition test was carried out on a rectified tuffeau stone cube. Field measurements revealed that a band of shear deformation appeared as the imbibition front progressed through the sample. By estimating strain levels, the highest probability of damage was concentrated along the imbibition front. Subsequently, the results of a hydromechanical test highlighted the significant influence of boundary conditions on material behavior, where with increasing loading, an increase in shear strain was observed. A specific study was carried out on sampled stones taken from the castle of Chambord. A free imbibition test on a cracked sample showed that the cracked zone exhibited the highest strain. A similar test on an uncracked surface sample, combined with gypsum measurements,showed increased strain in areas where gypsum concentration was high. This result suggests that the role of gypsum is to amplify damage. |
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| Descripció de l’ítem: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de mécanique Gabriel Lamé (Orléans ; 2018-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Yannick Melinge (Président du jury) ; Sylvie Yotte, Farid Benboudjema, François Hild, Sylvie Treuillet (Membre(s) du jury) ; Sylvie Yotte, Farid Benboudjema (Rapporteur(s)) |
| Format: | Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF |
| Accés: | Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 02 janvier 2027 |