Modélisation multi-échelles du comportement thermique du béton de chanvre, influence de la morphologie sur le comportement effectif

Cette etude a pour but de caracteriser l’influence de la morphologie des betons de chanvre (BC) sur leur comportement thermique effectif, a l’aide d’un modele construit par transition d’echelles. Les taux de renforts et de porosites etant tres eleves dans les BC, une methode iterative est ici mise en œuvre. Elle consiste a obtenir la conductivite effective du materiau via des calculs d’homogeneisation en cascade verifiant chacun les hypotheses du schema dilue. Chaque etape fait intervenir un algorithme de resolution numerique dedie aux BC. Ce dernier s’appuie sur des calculs par elements finis prenant en compte de maniere explicite la geometrie plaquettaire des renforts. Il ne fait en outre appel qu’a un seul maillage de reference ce qui permet de conserver des temps de calcul raisonnables, y compris en 3D, tout en offrant un acces direct aux champs locaux et a leurs fluctuations, ingredients necessaires a de futures modelisations prenant en compte les couplages thermo-hygro-mecaniques a l’echelle de la microstructure. Le modele ainsi developpe est mis en œuvre en 2D et en 3D pour caracteriser des BC supposes isotropes. Les resultats obtenus sont confrontes a des resultats experimentaux et a des resultats issus d’une modelisation negligeant la forme plaquettaire des inclusions. L’analyse des courbes ainsi obtenues permet de statuer sur la necessite d’une modelisation tridimensionnelle et de quantifier l’influence de la morphologie locale des BC sur leur comportement effectif.