Dissertations / Theses on the topic 'Bois d'oeuvre – Propriétés thermiques'
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Permadi, Pipin. "Optimisation du traitement thermique appliqué au bois d'oeuvre pour l'amélioration des propriétés des espèces non durables." Compiègne, 2000. http://www.theses.fr/2000COMP1270.
Abstract:
La torréfaction exploite le principe de la thermodégradation des constituants du bois en l'absence d'oxygène ou très fort défaut d'air. Ce sont d'abord les propriétés énergétiques du bois torréfié qui sont à l'origine des premiers travaux, les aspects bois d'oeuvre ont été développé plus récemment. Ces études montrent que la torréfaction améliore la stabilité dimensionnelle et la durabilité du bois. Les objectifs du présent travail sont doubles : d'une part, évaluer l'influence du traitement thermique sur les propriétés du bois à l'échelle pilote et optimiser les paramètres du traitement thermique à l'échelle laboratoire ; et d'autre part, caractériser les propriétés de ce matériau et préciser ses contraintes de mise en oeuvre. Plusieurs traitements de torréfaction définis par une température et une durée de palier, sont appliqués au bois. Les propriétés physiques (humidité d'équilibre, densité et retrait), mécaniques (Module d'élasticité, rupture à la flexion et rupture à la compression axiale) et durabilité contre les champignons et les insectes ont été déterminés sur chaque échantillon des bois torréfiés. Les essais de mise en oeuvre en condition industrielle ont été réalisés sur des applications caractéristiques des industries du bois. Les résultats montrent que le procédé est basé sur un compromis entre les conditions opératoires du traitement thermique et l'utilisation finale du produit. L'application envisagée pour ce produit, c'est à dire la fabrication d'encadrement de fenêtre est apparue trop ambitieuse. Les tests d'usinage ont montré de nombreuses limites qui devraient imposer de revoir partiellement les systèmes constructifs actuels. Cependant le gain en terme de durabilité et de stabilité dimensionnelle offrent à ce produit des perspectives intéressantes dans plusieurs domaines d'application comme les bardages, mobilier urbain, les murs anti-bruit etc.
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Merakeb, Seddik. "Modélisation des structures en bois en environnement variable." Limoges, 2006. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/94578804-9926-46e0-8969-67a4656612ce/blobholder:0/2006LIMO0031.pdf.
Abstract:
Les propriétés mécaniques du bois dans les structures dépendent fortement de l’état hydrique du matériau. Il en est d’ailleurs montré un couplage mécanosorptif fort. Le caractère aléatoire de l’environnement climatique impose donc une meilleure modélisation du comportement hygroscopique du bois pour pouvoir estimer les variations de l’humidité interne en intégrant les processus de transfert de chaleur et de masse. Si les effets de l’humidité sur le comportement a largement été étudié, ce travail permet d’aborder les effets de l’état mécanique sur les lois de transfert, aussi bien au niveau des conditions limites d’échange qu’au niveau des propriétés de diffusion. Dans ce contexte, nous proposons une approche thermodynamique et expérimentale permettant d’introduire, dans les codes aux éléments finis, un algorithme de transfert couplé plus réalisteMechanical properties of timber constructions depend strongly on moisture content state. In this context, it is shown a mecanosorptive coupling. This climatic environment aspect imposes a hygroscopic behavior modeling in order to estimate moisture content variations by integrating the heat and mass transfer processes. If the effect of moisture content on the mechanical behavior has been studied in the literature, this work enables us to precise effects of mechanical state on the transfer laws by taking into account boundary conditions and diffusion properties. In this context, we propose a thermodynamic and experimental approaches which allow to introduce a realistic coupled transfer algorithm in a finite element software
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Flity, Hassan. "Modélisation de la dégradation et combustion du bois de construction." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2023. http://www.theses.fr/2023LORR0250.
Abstract:
L'utilisation du bois dans la construction présente de nombreux avantages, mais aussi des risques en termes de sécurité incendie. La littérature regorge d'études, qu'elles soient expérimentales ou numériques, sur le comportement au feu du bois. Cependant, les résultats, divers et variés, ne permettent pas d'identifier un comportement intrinsèque au bois, et le cadre réglementaire doit se résoudre à de nombreuses hypothèses simplificatrices. L'objectif de ce travail de thèse est d'étudier la dégradation thermique du bois à l'échelle du cône calorimètre. L'originalité de l'étude repose sur l'adoption d'une démarche à complexité croissante, l'utilisation d'une métrologie méticuleuse et sur une caractérisation la plus complète possible des propriétés des échantillons de bois étudiés. La dégradation implique de nombreux processus qui interagissent entre eux, tels que le séchage, la pyrolyse et la combustion avec ou sans flamme, entraînant des transferts de chaleur et de masse. Vu la complexité d'étudier tous ces phénomènes simultanément, la stratégie adoptée a consisté à séparer autant que faire se peut les différents phénomènes par le biais de modèles et d'expériences spécifiques. Pour s'affranchir du problème du séchage et des transferts hydriques, l'ensemble du travail a été réalisé sur du bois anhydre. Dans un premier temps, des méthodes de caractérisation spécifiques ont été utilisées afin de déterminer les propriétés thermiques du bois et du charbon. Ces expériences ont permis d'établir des lois de comportement pour certaines de ces propriétés, facilitant ainsi leur intégration dans un modèle. Ensuite, une campagne expérimentale a été réalisée sur le bois à l'échelle matière en utilisant des techniques telles que l'analyse thermogravimétrique et la calorimétrie différentielle de balayage, sous atmosphère inerte. À cette échelle, le bois est thermiquement mince, ce qui a permis de développer un modèle cinétique capable de prédire la perte en masse, la vitesse de perte en masse et la chaleur absorbée ou générée par le bois lors de la pyrolyse, en fonction de la température. Ensuite, une campagne expérimentale a été réalisée sur des échantillons de bois à l'échelle du cône calorimètre sous atmosphère inerte afin de valider le modèle de pyrolyse 3D développé pour la prédiction de la pyrolyse du bois, en l'absence de combustion, lorsque celle-ci est principalement pilotée par les transferts thermiques dans le matériau. Des essais sous air ont enfin été réalisés en vue d'une modélisation globale de la combustion du bois anhydre, nécessitant une caractérisation précise de la combustion du charbon et de l'apport de chaleur associé et du flux de chaleur apporté par la flammeThe use of wood in construction offers numerous advantages, but also poses fire safety risks. Several studies available in the literature, whether experimental or numerical, have investigated the fire behavior of wood. However, the diverse and varied results do not allow the identification of the intrinsic behavior of wood, and regulatory frameworks have to rely on numerous simplifying assumptions. The objective of this thesis is to study the thermal degradation of wood at the cone calorimeter scale. The uniqueness of the study lies in the adoption of an increasingly complex approach, the use of meticulous metrology, and the most comprehensive characterization of the properties of the wood samples under investigation. Degradation involves numerous interacting processes such as drying, pyrolysis, and combustion with or without flames, resulting in heat and mass transfer. Given the complexity of studying all these phenomena simultaneously, the strategy adopted was to separate the different phenomena as much as possible through models and specific experiments. In order to overcome the problem of drying and hydric transfer, all the work was carried out on dry wood. First, specific characterization methods were used to determine the thermal properties of wood and charcoal. These experiments helped to establish behavioral laws for some of these properties, facilitating their integration into a model. Subsequently, an experimental campaign was conducted at the material scale of wood using techniques such as thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry under an inert atmosphere. At this scale, wood is thermally thin, which allowed the development of a kinetic model capable of predicting mass loss, mass loss rate, and heat absorbed or generated by wood during pyrolysis as a function of temperature. Next, an experimental campaign was carried out on wood samples at the scale of the cone calorimeter in an inert atmosphere to validate the 3D pyrolysis model developed to predict wood pyrolysis in the absence of combustion, driven primarily by heat transfer within the material. Finally, tests in an air environment were conducted for a comprehensive modeling of dry wood combustion, which requires a precise characterization of char combustion, the associated heat generated, and the heat flux supplied by the flame
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Grioui, Najla. "Etude thermocinétique de la pyrolyse du bois : application à la pyrolyse du bois d'olivier." Nancy 1, 2006. http://www.theses.fr/2006NAN10111.
Abstract:
Une étude théorique et expérimentale de la thermocinétique de la pyrolyse des particules de bois thermiquement épaisses est développée. Les caractéristiques thermophysiques du bois d'olivier à savoir la masse volumique apparente, la densité, la porosité. La perméabilité et la conductivité thermique ont été déterminées expérimentalement par différentes méthodes de mesure. Les mesures cinétiques sont réalisées de manière isotherme au sein d'une thermobalance dans un intervalle de température compris entre 498 K et 648 K. Les courbes expérimentales obtenues sont interprétées par un modèle cinétique il plusieurs étapes de décomposition qui permet de représenter de manière très satisfaisante les résultats expérimentaux. Le couplage du modèle cinétique avec l’équation de conservation de l'énergie permet d'obtenir une équation différentielle décrivant l'évolution de la température il l'intérieur du morceau cylindrique de bois. Cette équation est résolue en utilisant une méthode purement implicite des différences finies. Le modèle élaboré est tout d'abord validé avec plusieurs données expérimentales disponibles dans la littérature, puis appliqué à la carbonisation d'une particule cylindrique de bois d'olivier dans différentes conditions opératoires pour déterminer l’effet de la température du réacteur et de l’épaisseur de la particule sur l'évolution du profile de la température et de la masse résiduelle à l’intérieur de la particuleA theoretical and experimental study of thermo-kinetic of this wood particles pyrolysis has been developed. The thermophysical properties of the olive wood such as apparent density, porosity, permeability and thermal conductivity have been determined experimentally by different measurement methods. A kinetic measurements are carried out by thermogravimetric analysis in isothermal mode in the temperature range between 498 K and 648 K. The experimental curves obtained are interpreted by a kinetic model based on several decomposition stages. The kinetic model coupled with energy conservation equation leads to a non linear equations system which has been solved iteratively by using an implicit finite differences method. The obtained results are in good agreement with the available experimental data. The developed model is then applied to the pyrolysis of a cylindrical olive wood particle in different operating condition to simulate the effect of the reactor temperature and the particle size on the evolution of the temperature profile as well as the residual mass inside the thick particle
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Bohnke, Isabelle. "Etude expérimentale et théorique des traitements thermiques du bois. Caractérisation physico-mécanique des bois traités." Paris, ENMP, 1993. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00844044.
Abstract:
Le bois est connu pour être un matériau complexe, car hétérogène, anisotrope et hygroscopique. Lorsqu'il est soumis à un type particulier de traitements thermiques, appelé rétification et consistant en une pyrolyse ménagée à basses températures (200-280°C), il présente une diminution notable de son caractère hydrophile, une meilleure stabilité dimensionnelle et une résistance accrue aux attaques des micro-organismes. Le présent travail est consacré d'une part à l'étude expérimentale de ces traitements thermiques, c'est-à-dire la mesure des températures pour différents rayons dans un cylindre de bois traité en bain pour lequel on a fait varier les paramètres suivants : essence de bois, diamètre, humidité initiale du barreau, température de consigne et nature du bain ; d'autre part à la modélisation des phénomènes de transfert de chaleur et de masse prenant en compte la conduction, la vaporisation de l'eau contenue dans le bois, la décomposition chimique du bois, et les variations de la densité, du taux d'humidité, de la conductibilité thermique et de la capacité calorifique. Pour chercher à optimiser les conditions dans lesquelles le traitement se déroule et qui conditionnent la qualité finale du produit, nous avons cherché à caractériser les propriétés physico-mécaniques du bois traité par une méthode de contrôle non destructif par spectroscopie ultrasonore. En complément de cette méthode, nous avons utilisé d'autres méthodes de caractérisation : vibrations forcées de poutres, essais statiques de flexion et de compression et analyse thermo-mécanique. Tous les résultats de ces analyses concordent et mettent en évidence pour les bois étudiés (hêtre, peuplier, douglas) une variation discontinue des propriétés aux alentours de 240°C pour un temps de traitement de 15 mn. Nous avons pu également remarquer une fragilisation du matériau massif, mais fortement minimisée quand le matériau de départ est humide et traité en bain.
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Ngohe-Ekam, Paul-Salomon. "Etude expérimentale des propriétés thermophysiques des bois tropicaux." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10146.
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Dias, de Moraes Poliana. "Influence de la température sur les assemblages bois." Nancy 1, 2003. http://www.theses.fr/2003NAN10157.
Abstract:
La généralisation de l'utilisation du bois en construction se heurte à des questions concernant la sécurité incendie. Les réglementations imposent une durée de stabilité au feu permettant l'évacuation des locaux et le combat de l'incendie. La résistance au feu des charpentes étant reconnue, l'exigence de stabilité se traduit par un besoin de connaissances sur le comportement au feu des assemblages. Ce travail concerne l'étude du comportement au feu des assemblages bois monotiges. Il est divisé en trois parties: l'influence de la température sur le module d'élasticité en flexion et sur la portance locale; la carbonisation du bois et l'influence d'une tige métallique au sein de ce matériau, puis la modélisation du comportement au feu des assemblages bois monotiges. Les deux premières parties de l'étude ont fourni des données mécaniques et thermiques qui ont permis de mettre en place un modèle simulant le comportement de l'assemblage et sa résistance avant rupture sous l'effet du feuThe more generalized use of wood for building raises concern for fire safety. The current standards require the structure stability for a minimum time to ensure the building evacuation and the fire fight. Considering that the fire endurance of wood is well-known, the stability requirement is mainly reduced to the understanding of the behaviour of wood joints on fire. The aim of this work is to study the behaviour of single-dowel timber joints and it is divided into three parts. The first part is a study of the influence of temperature on the modulus of elasticity and on the embedding strength in a range between 20 and 300 °C. In the second part the wood charring and the influence of a metallic dowel embedded in wood, is studied. In the third part, the fire behaviour of single-dowel wood joints is tackled. The first two studies have provided mechanical and thermal data to allow the development of a model to simulate the joint behaviour and its fire endurance before fracture
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Vignon, Pierre. "Caractérisation et optimisation des propriétés d’isolants thermiques non tissés à base de fibres de bois." Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0182.
Abstract:
Les travaux présentés ici s’insèrent dans le contexte actuel du fort potentiel de développement commercial des isolants bio-sourcés. Ils sont menés dans le cadre d'une thèse CIFRE portée par l’entreprise FINSA France et effectuée au laboratoire I2M de Bordeaux, au sein d'un projet industriel, ECOMATFIB (ADEME BIP, 2014-2017) : ECOconception et Optimisation multi-objectif de MATériaux isolants à base de FIBres de bois. L’objectif de cette thèse est de concevoir, fabriquer, caractériser et optimiser les propriétés d’isolants thermiques à base de fibres de bois, réalisés à l’aide d’un procédé textile non-tissé. Après une analyse de la ressource bois présente en nouvelle Aquitaine, des isolants ont été fabriqués à partir de nappes de fibres de bois de pin maritime, de pin taeda, de peuplier et d’eucalyptus avec adjonction de fibres thermoplastiques puis consolidation par voie thermique dans un four à air chaud. Après identification préliminaire des paramètres de réglage de la chaîne de non-tissé disponible au laboratoire, de nombreux matériaux fibreux ont été réalisés, à partir d'une matière première diversifiée et de paramètres machines adaptés. Ceux-ci ont été caractérisés thermiquement principalement par la méthode du plan chaud puis de manière hydrique pour connaître leur faculté d’interaction avec l’humidité relative de l’air ambiant. Enfin, leur caractérisation en compression a permis d'étudier leur propension à conserver leurs propriétés après sollicitation mécanique. Les données recueillies ont permis d’identifier les paramètres de la matière première ainsi que du procédé de fabrication ayant un impact significatif sur les propriétés de ces isolants. Une première approche de modélisation des propriétés a conduit à identifier des pistes permettant l’amélioration des propriétés thermiques et de valider leur très bonne capacité de régulation hydriqueThe works presented here fit into current context of strong commercial development potential of bio-sourced insulators. They are carried out as part of a CIFRE PhD financed by the company FINSA France. They took place at I2M laboratory in Bordeaux, within an industrial project, ECOMATFIB (ADEME BIP, 2014-2017) : ECOconception et Optimisation multi-objectif de MATériaux isolants à base de FIBres de bois. The Objective of this PhD is to design, manufacture, characterize and optimize properties of thermal insulation based on wood fibers, produced using nonwoven textile process. After analysis of wood resource present in the New-Aquitaine region, insulating materials were designed out of sheets from maritime pine, pine taeda, poplar and eucalyptus wood fibers with addition of thermoplastic fibers then thermally consolidated in hot air oven. After preliminary identification of adjustment parameters of nonwoven chain available in I2M laboratory, many fibrous materials were made from diversified raw materials and suitable machine parameters. These bio-based materials were thermally characterized mainly by hot plane method and then in hydric manner to know their ability to interact with relative humidity of ambient air. Finally, their characterization in compression made it possible to study their propensity to preserve their properties after mechanical stress. Datas collected made it possible to identify parameters of raw materials as well as manufacturing process having significant impact on properties of these insulators. A first approach to modeling properties has led to identification of avenues to improve thermal properties and to validate their very good capacity for water regulation
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Alberto, Mario Michaque Miguel. "Faisabilité de composites bois-ciment destinés à la construction de maisons au Mozambique." Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN10059.
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Karami, Elham. "Effet de traitements thermiques modérés et de revêtement sur les propriétés vibratoires des bois d’Epicéa et de Mûrier." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT340/document.
Abstract:
Le bois est couramment utilisé pour la fabrication d’instruments de musique. Les procédés employés consistent souvent en traitements modifiant le matériau en volume ou en surface. Ce travail s’est focalisé sur deux espèces employées dans les instruments à cordes et représentatives de différentes cultures: L’épicéa (Picea abies Karst.) utilisé en Europe et le Mûrier blanc (Morus alba L.) utilisé en Iran. Pour chacune l’effet d’un traitement thermique modéré (<150°C) et d’un revêtement par vernis sur plusieurs propriétés physiques et mécaniques ont été étudiés. Les principaux résultats sont les suivants. A la différence de l’Epicéa, le Mûrier présente un très faible degré d’anisotropie mécanique. Chez les deux espèces, le traitement thermique entraîne une forte chute dde l’amortissement, particulièrement dans la direction radiale pour l’Epicéa, ainsi que du taux d’humidité d’équilibre, sans dégradation marquée comme indiqué par la faible perte de masse. Toutefois, après reconditionnement à haute humidité, une part importante de la modification est récupérée. L’application d’un vernis à base solvent sur le Mûrier entraîne une rigidification continue, tandis que la forte augmentation de l’amortissement observée après l’application est suivie par un retour au bout d’environ 2 mois aux niveau du bois non traité. Pour l’Epicéa, des vernis à base d’huile siccative ont été appliqués et divers paramètres du procédé ont été testé. Dans ce cas la cintétique de stabilisation des propriétés est très lente et des variations notables continuaient à être observée au bout de 5 moisWood is commonly used for making musical instruments. During the process it is often subjected to treatments, that either modify its volume or its surface properties. Two species used for for string instruments were studied, representative of different cultures: Spruce (Picea abies Karst.) used in Europe and White Mulberry (Morus alba L.) used in Iran. For each of them the effect of thermal treatment at moderate temperature (<150°C) and of coating on various physical and mechanical properties was studied. The main results are as follows. In contrast to Spruce, Morus has a very low degree of mechanical anisotropy. For both species, thermal treatment induces a strong decrease in damping, especially in R direction for Spruce, and equilibrium moisture content, without marked degradation as indicated by the very small weight loss. However, after reconditioning at high humidity, a significant part of the changes is recovered. The application of a solvent-based varnish on Morus induces a continuous stiffening, while a very strong increase in damping after application is followed, after about 2 months, by a return to values close to those of untreated wood. For Spruce, siccative oil based varnish was applied and several parameters of the process were tested. In this case, the kinetics of property stabilisation are very slow and significant changes were still observable after 5 months
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Houssais, Loïc. "Conception et élaboration d'un banc de test infrarouge pour études à haute température de matériaux composites : application aux bétons de bois à matrice argileuse." Amiens, 2004. http://www.theses.fr/2004AMIE0418.
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Bohnke, Isabelle. "Étude expérimentale et théorique des traitements thermiques du bois. Caractérisation physico-mécanique des bois traités." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 1993. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00844044.
Abstract:
Le bois est connu pour être un matériau complexe, car hétérogène, anisotrope et hygroscopique. Lorsqu'il est soumis à un type particulier de traitements thermiques, appelé rétification et consistant en une pyrolyse ménagée à basses températures (200-280°), il présente une diminution notable de son caractère hydrophile, une meilleure stabilité dimensionnelle et une résistance accrue aux attaques des micro-organismes. Le présent travail est consacré d'une part à l'étude expérimentale de ces traitements thermiques, c'est-à-dire la mesure des températures pour différents rayons dans un cylindre de bois traité en bain pour lequel on a fait varier les paramètres suivants : essence de bois, diamètre, humidité initiale du barreau, température de consigne et nature du bain ; d'autre part à la modélisation des phénomènes de transfert de chaleur et de masse prenant en compte la conduction, la vaporisation de l'eau contenue dans le bois, la décomposition chimique du bois, et les variations de la densité, du taux d'humidité, de la conductibilité thermique et de la capacité calorifique. Pour chercher à optimiser les conditions dans lesquelles le traitement se déroule et qui conditionnent la qualité finale du produit, nous avons cherché à caractériser les propriétés physico-mécaniques du bois traité par une méthode de contrôle non destructif par spectroscopie ultrasonore. En complément de cette méthode, nous avons utilisé d'autres méthodes de caractérisation : vibrations forcées de poutres, essais statiques de flexion et de compression et analyse thermo-mécanique. Tous les résultats de ces analyses concordent et mettent en évidence pour les bois étudiés (hêtre, peuplier, douglas) une variation discontinue des propriétés aux alentours de 240° pour un temps de traitement de 15 mn. Nous avons pu également remarquer une fragilisation du matériau massif, mais fortement minimisée quand le matériau de départ est humide et traité en bain.
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Sarrazin, Eric. "Effets de prétraitements chimiques ou thermiques sur les propriétés du bois : relations avec le défibrage de pâtes à papier à haut rendement." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0018.
Abstract:
L'obtention de pates a papier a haut rendement dans l'industrie papetiere necessite l'utilisation de moyens mecaniques. Pour certains types de pates, on soumet les copeaux de bois a un pretraitement thermique et/ou chimique avant defibrage. Lors de leur passage entre les disques du defibreur, ces copeaux subissent des efforts de compression et de cisaillement dont resulte l'individualisation des fibres. Cette etude vise a mieux comprendre les effets de traitements chimiques et thermiques. Deux essences communement utilisees pour la fabrication de pates a haut rendement, un epicea et un peuplier, sont caracterisees morphologiquement par analyse d'images et porosimetrie au mercure. L'etude qualitative et quantitative de l'impregnation des copeaux pour des temps tres courts permet de mettre en evidence des differences entre le peuplier et l'epicea. Les modifications morphologiques resultant du pretraitement chimique et/ou thermique (gonflement) sont quantifiees par analyse d'images et l'homogeneite des pretraitements est controlee par microanalyse x. Une etude du comportement du bois en compression et en cisaillement a ete entreprise. Une forte diminution du module d'elasticite du bois ainsi que de l'energie a la rupture a ete observee pour les traitements qui le font gonfler et le modifient chimiquement. En parallele, des observations en microscopie electronique a balayage permettent de noter une modification de l'aspect des zones de fractures sous l'effet des traitements. Le defibrage de copeaux dans un appareil de laboratoire montre qu'il existe des similitudes entre les consequences des essais mecaniques et le premier stade de defibrage. Les variations de proprietes mecaniques sont en relation avec l'evolution de la consommation d'energie au premier stade du defibrage ; malheureusement l'energie utile ne represente qu'une faible partie de la consommation d'energie. L'aspect des zones de fractures est identique a celui observe lors des essais mecaniques.
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Harrisson, Lise. "Caractérisation des papiers de finition et des panneaux de fibres de bois de haute densité (HDF) utilisés dans la production de plancher flottant." Thesis, Université Laval, 2006. http://www.theses.ulaval.ca/2006/23490/23490.pdf.
Abstract:
Résumé
La stratification à chaud des panneaux de fibres de bois à haute densité (HDF) fait parti intégrante du procédé de fabrication du plancher flottant. Cette opération n’est pas sans comporter des défis techniques pour lesquels une compréhension du phénomène de gauchissement des panneaux HDF, induit lors de la stratification, est essentielle. À cet égard, la caractérisation physico-mécanique des papiers de finition et des panneaux HDF utilisés dans la production de plancher flottant est appropriée. Les objectifs spécifiques de ce projet étaient l’évaluation du coefficient de contraction et du module d’élasticité en traction des papiers de finition, en plus de l’évaluation du coefficient de conductivité thermique des panneaux HDF. L’étude du comportement des papiers de finition a été réalisée sur trois types de papiers (feuille d’usure, papier décor et feuille de contre-balancement) dans les deux directions principales (sens machine et sens travers), et ce à trois temps de pressage (0, 10 et 20 secondes). Dix répétitions furent réalisées pour chacune des conditions expérimentales. La détermination du coefficient de conductivité thermique a été réalisée sur des panneaux HDF d’une épaisseur de 7 et 8 mm. Trois températures ont été étudiées (100, 150 et 200°C) en appliquant un différentiel de température de 25°C. Chacun des trois échantillons analysés par condition expérimentale ont été soumis à trois cycles d’essais.
Le type de papier a un effet hautement significatif sur le coefficient de contraction et ce dernier augmente avec le temps de pressage et est inférieur dans le sens machine. Ces travaux ont également permis de démontrer que pour un même type de papier, le module d’élasticité est supérieur dans le sens machine et augmente avec le temps de pressage. De plus, nous avons établi que le module d’élasticité augmente linéairement avec le grammage des papiers avant imprégnation et diminue avec le contenu en résine. Dans l’étendu des masses volumiques étudiées, la variation de l’épaisseur des panneaux HDF de 7 à 8 mm n’a pas eu d’effet significatif sur la conductivité thermique.Abstract The lamination of HDF panels is an important step in laminate flooring production. This operation involves technical challenges which require knowledge regarding HDF panel warping occurring during lamination. In this regard, the determination of the physical and mechanical properties of saturated lamination papers and HDF panels used in the production of laminate flooring is strategic. The specific objectives of this study were the determination of the contraction coefficient and modulus of elasticity in traction of saturated papers, in addition to the evaluation of HDF thermal conductivity. Three types of papers were studied (overlay, decorative paper, backer) in two directions (machine direction and cross direction) and at three pressing times (0, 10 and 20 seconds). For each combination, ten repetitions were made. The determination of thermal conductivity was established on 7 and 8 mm boards, which had a density of 871 and 918 kg/m3 respectively. Three temperatures were studied (100, 150 and 200°C) for the same temperature difference of 25°C. Three samples were analysed three times for each experimental condition. The type of paper had a highly significant impact on the contraction coefficient, which is higher in cross direction and increases with pressing time. This study has also shown that for a given paper, the modulus of elasticity in traction is higher in the machine direction and increases with pressing time. We have also established that the modulus of elasticity increases linearly with paper basic weight before impregnation and decreases linearly with resin content. Temperature had a significant impact on the thermal conductivity of HDF panels most likely due to panel moisture content variation during testing. Thickness and density of HDF panels did not have a significant effect on thermal conductivity.
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Fernandez, Cristian. "Caractérisation et modélisation du comportement au feu de poutres en bois lamellé collé." Nancy 1, 2006. http://www.theses.fr/2006NAN10099.
Abstract:
Le bois s'affinne de plus en plus dans l'ensemble des matériaux de construction, notamment gracé à de nombreuses caractéristiques spécifiques: par exemple, le bois est un très bon isolant grâce à sa faible conductivité thermique, il apporte aujourd'hui une réponse à la crise énergétique et conduit à une réduction du coût de la consommation d'énergie. Cependant, le bois est classé comme un matériel combustible, ce qui pose des questions quant à la résistance à l'incendie de structures en bois. Contrairement aux idées reçues et malgré cette classification, le bois offre une excellente résistance au feu: il est ainsi reconnu depuis longtemps que lors d'un incendie, une structure en bois perd moins rapidement sa capacité portante qu'une structure en acier ou en béton armé. Le contexte particulier de ce travail est lié à la problématique du feu appliquée aux poutres en bois lamellé collé. Actuellement, les adhésifs les plus utilisés dans l'industrie de bois lamellé collé sont: la résorcine-formaldéhyde, phénol-résorcine-fonnaldéhyde, l'urée-formaldéhyde, et la mélamine-urée-formaldéhyde. Les principaux inconvénients de ces adhésifs sont qu'ils se présentent sous la forme de deux composants (résine et durcisseur), ce qui rend leur utilisation assez délicate et que le bois doit être séché avant d'être collé, ce qui augmente le coût et le délai de fabrication. Pour répondre à ces inconvénients, d'autres solutions se présentent aujourd'hui sur le marché, comme les adhésifs polyuréthannes, qui se présentent sous fonDe d'un mono composant liquide directement applicable sur le bois et qui être utilisé sur du bois humide. Toutefois, ces colles présentent un niveau de fluage très élevé à haute température, ce qui peut conduire à des dangers importants dans un contexte d'incendie. Au cours de notre travail, nous avons caractérisé le comportement des colles polyuréthannes d'usage structurel dans une situation d'incendie en prenant comme paramètre de comparaison les deux colles les plus utilisées (phénolrésorcine-formaldéhyde et mélarnine-urée-fonnaldéhyde). Dans un premier temps, nous avons caractérisé le comportement des différentes colles soumises à de hautes températures (entre 20 et 250°C). Dans une seconde étape, nous avons établi le comportement au feu du bois lamellé collé avec ces différents adhésifs: pour ce faire, nous avons choisi de réaliser des essais avec des panneaux rayonnants en conservant un flux de chaleur constant (15, 25, 45 et 60 kW/m2). Le principal résultat est que le type de colle n'influence pas la résistance à l'incendie de poutres en bois lamellé-collé. Enfm, dans une troisième étape, nous avons modélisé les différents phénomènes: un modèle thermique par éléments finis pennet de suivre en continu l'évolution du champ de température au sein de la poutre en bois lamellécollé soumise à un flux de chaleur. En intégrant les données de raideur et de module d'élasticité issues des essais en fluage, nous avons alors pu prédire le comportement en fluage et le temps à rupture pour une poutre en bois lamellécollé soumise à un flux de chaleur simulant un incendie. Les résultats obtenus sont conformes à ceux des essais et montrent que le type de colle n'a pas d'influence sur la résistance au feu car le charbon créé à la surface du bois est un très bon isolant qui limite la profondeur de bois chaud et ainsi la perte de résistance mécaniqueWood is increasingly being used as building rnaterial due to its specific characteristics, such as its high insulating capacity given by its low thermal conductivity. Nowadays, wood may be considered as an answer to the cUITent energy cri sis, resulting in cost reduction in energy consumption. Wood is classified as a combustible material, which makes us doubt about its structural tire resistance. However, contrarily to !bis idea and spite of its classification, wood provides an excellent tire resistance. It bas long been recognized that under a tire situation, a wood structure loses resistance more slowly than a steel or concrete structure. The particular context of this study relates to tire applied to glulam. Currently, the most used adhesives in the glulam industry are: Resorcinol-Formaldehyde, Phenol-Resorcinol-Formaldehyde, Urea-Formaldehyde, and MelamineUrea-Formaldehyde. The main problem arising from these adhesives is their two-component fonnulation (adhesive and hardening), making their usage more complicated. Moreover, wood bas to be dried before gluing, which in turn increases the costs and building time. Ln order to solve these inconveniences, there are currently other solutions in the market, e. G. Polyurethane adhesives consist of only one liquid component applied directly on wood even if it is wet. However, this kind of adhesive shows a high level of creep at high temperatures, which rnay lead to a dangerous situation during a tire. Ln the development of !bis thesis, we characterized the behavior of structural polyurethane adhesives under tire, considering as parameter for comparison the most used adhesives, i. E. Phenol-Resorcinol-Formaldehyde and MelamineUrea-Formaldehyde. As a first stage we characterized the different adhesives subject to high temperatures (between 30°C and 250 °C). As a second stage we established the tire behavior of glulams under the different studied adhesives. For !bis, we chose to perfonn tests with a radiant panel at constant flow (15, 25, 45 and 60 kW/m2). The main result was that the kind of adhesive used in glulams bas no influence on tire resistance. The final stage of fuis study consisted on modeling the different occurring phenomena: A thermal model through a finite element allowed to follow-up in time the temperature distribution in the glulam transversal section subject to a heat flow. By integrating the stiffness database and the elasticity modulus resulting from the creep tests, we have been able to predict the creep behavior and failure time for a glulam subject to a temperature flow that simulates a tire. The results agree with the tests and show that the kind of adhesive bas no influence on tire resistance as the char layer that forms in the glulam surface is a good insulator that limits the depth of the wood darnaged by temperature and thus, its loss of mechanical resistance
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Vezeau, Brian. "Caractérisation mécanique de composites LMDPE/bois en vue d'une application en rotomoulage." Master's thesis, Université Laval, 2010. http://hdl.handle.net/20.500.11794/22539.
Abstract:
La mise en oeuvre des composites bois-plastique exige de résoudre trois difficultés: le manque d'adhésion des particules de bois au polymère (dispersion et propriétés mécaniques affectés), la dégradation thermique des particules et la variabilité des propriétés du bois. La mise en oeuvre ici a été faite par rotomoulage ou en moulage compression pour des teneurs variables en poudre de bois et en agent couplant. Les propriétés mécaniques en flexion, en torsion, en traction et en resilience, en plus des propriétés physiques en vieillissement accéléré, en sollicitation thermique et les dimensions structurales ont été caractérisées. Les résultats montrent qu'indépendamment du type de sollicitation (traction, flexion ou torsion dynamique) la rigidité et la résistance des échantillons composites rotomoulés est moindre que ceux obtenus en moulage par compression. Néanmoins, la résistance à l'impact des échantillons rotomoulés est comparable à celle obtenue en moulage compression. En vieillissement accéléré, les échantillons composites ont subit un changement de couleur qui dépend de la teneur en bois et de la qualité de la surface. La clarté augmente avec le temps de vieillissement et les échantillons jaunissent dans les premières heures, puis évoluent vers le bleu.
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Boulet, Sylvain. "Caractérisation du confort hygrothermique et acoustique dans les constructions à base de bois." Chambéry, 2009. http://www.theses.fr/2009CHAMS047.
Abstract:
L utilisation du bois répond parfaitement au respect de l'environnement et au besoin en renforcement thermique acoustique. Le bois est très utilisé dans les nouveaux concepts de construction aussi bien dans le domaine du neuf que dans le domaine de la réhabilitation. L'un des avantages des constructions bois souvent mis en avant est la capacité réaliser des enveloppes très performantes thermiquement, outre les faibles consommations énergétiques constatée nombreux sont les témoignages d'habitants sur le confort intérieur en général et hygrométrique en particulier. Les différentes approches du confort sont à ce jour essentiellement soit thermique soit acoustique, or l'incidence de l'une sur la perception de l'autre est importante et doit être étudiée. Les éléments de mesures actuels ne permettent pas de conclure concrètement sur l'apport du bois vis à vis du confort, comme identifiés de façon subjective. L'approche subjective du confort doit apporter des arguments pour justifier l'emploi du bois dans certaines applications. L'objectif de ce travail e la connaissance des paramètres affectant le confort thermique et acoustique en ambiance modérée et des grandeur permettant de quantifier la sensation de confort thermique et acoustique qui est assez complexe. Nous avons ensuite effectué une analyse, grandeur nature, qualitative et quantitative par mesure in situ. Nous présentons en premier lieu la méthodologie de mesure employée au niveau des mesures et des enquêtes ainsi que les moyens utilisés, nous abordons ensuite le choix des maisons à instrumenter à l'aide de la méthodologie des plans d'expériences. Puis, nous analysons les résultats à l'aide de la méthodologie de l'analyse multicritères, une confrontation entre les résultats de mesures et les résultats des enquêtes a été réalisée en guise de validation. Enfin, nous avons porté une attention particulière sur le confort thermique en été, nous avons procédé à une approche par caractérisation numérique des ambiances afin d'étudier l'influence de différents facteurs sur le confort thermique d'étéThe use of wood for building improves sustainability and achieves high acoustic and thermal performance. Wood is often used for design of energy efficient buildings either in recent building or for refurbishment. Besides the low energy consumption, there are many positive testimonies of occupants about general comfort. Nowadays, the various comfort approaches are essentially or thermal or acoustical, but the impact of one on the perception of the other one is important and must be taken into account. Measurements and subjective enquiries do not allow concluding about the positif contribution of wood for comfort, but must provide arguments to give good reason for the use of wood in buildings applications. The objective of the presented study is the identification of parameters affecting thermal and acoustical comfort in moderate environment. We present qualitative and quantitative full-scale analysis of in-situ measurements. A first step, we introduce the methodology of measurement and enquiries. Then we present the analysed house determined with a Taguchi "design of experiments". We analyse results through the multicriteria decision analysis. And confrontation between measurements and inquiries will be realized in case of validation. Finally, we focus on summer thermal comfort, we proceed to a characterisation of indoor environment by numerical simulation to study various factor influence on summer thermal comfort
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Placet, Vincent. "Conception et exploitation d'un dispositif expérimental innovant pour la caractérisation du comportement viscoélastique et de la dégradation thermique du bois dans des conditions sévères." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00116612.
Abstract:
D'origine biologique, le bois présente des propriétés fortement variables rendant sa caractérisation parfois complexe. Une meilleure connaissance du comportement rhéologique et en particulier des propriétés viscoélastiques du bois est nécessaire au développement ainsi qu'à l'amélioration des processus de transformation et de fabrication de matériaux à base de bois utilisant ces propriétés.Ainsi, l'objectif majeur de cette thèse est de caractériser le comportement différé du bois vert dans des conditions thermiques et hydriques contrôlées. Un dispositif expérimental parfaitement adapté aux spécificités du bois, et en particulier à son anisotropie et son hygroscopie, a été développé. Cet appareil, appelé WAVET (Environmental Vibration Analyser for Wood) assure la détermination des propriétés viscoélastiques du bois par des essais harmoniques en flexion simple encastrement pour des fréquences comprises entre 5.10-3 Hz et 10 Hz. Dimensionné pour fonctionner jusqu'à des pressions de l'ordre de 5 bars, il permet d'effectuer des essais en milieu anhydre ou saturé pour des températures variant de 0°C à 140°C.
Les résultats expérimentaux collectés à l'aide de cet appareil sur diverses essences tempérées permettent de mettre en évidence l'influence de nombreux paramètres sur les propriétés rhéologiques et notamment au niveau de la température de ramollissement, à savoir l'essence, la direction matérielle, le type de bois (normal/réaction), ou encore la structure anatomique et macromoléculaire.
L'étude de la dégradation thermique du bois saturé en eau dévoile des modifications biochimiques importantes au sein de ce biopolymère. Il apparaît clairement que les propriétés de rigidité et d'amortissement du bois traité thermiquement en milieu aqueux évoluent en fonction de la sévérité du traitement et de la structure native des macromolécules constitutives.
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Akkaoui, Abdessamad. "Bétons de granulats de bois : étude expérimentale et théorique des propriétés thermo-hydro-mécaniques par des approches multi-échelles." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1169/document.
Abstract:
Les bétons végétaux, composés de particules végétales et d'un liant minéral ou organique, constituent une solution à explorer pour limiter l'impact environnemental du bâtiment. Utilisés principalement pour leurs performances thermiques, ces matériaux suscitent l'intérêt de plusieurs organismes de recherche ainsi que de plusieurs entreprises industrielles. La généralisation de leur utilisation dans la construction ne sera pas possible sans résoudre certains problèmes liés à leurs techniques de mise en œuvre, à leur certification et à leur durabilité. Le présent travail a pour objectif de contribuer à la caractérisation de ces matériaux complexes. Il s'agit en particulier d'étudier les comportements mécanique, thermique et hydromécanique du béton de granulats de bois. La stratégie utilisée consiste à combiner l'expérience et la modélisation pour mieux comprendre les mécanismes mis en jeu. Le module de Young et la résistance en compression ont été mesurés expérimentalement à l'aide de la technique de corrélation d'images numériques. L'évolution de ces propriétés dépend des conditions de conservation, de la durée de séchage ainsi que de la teneur en ciment. En raison de l'orientation aléatoire des granulats de bois, le comportement mécanique du béton est isotrope. Un modèle d'homogénéisation basé sur le schéma autocohérent a été développé pour prédire le module de Young du béton et ses résultats sont très satisfaisants. Les mesures de la conductivité thermique montrent que celle-ci reste constante en conditions endogènes. La modélisation de cette propriété par le schéma autocohérent conduit à des résultats cohérents avec les mesures expérimentales. En conditions de dessiccation, la conductivité thermique dépend linéairement de la densité du béton. L'évolution de la conductivité thermique des granulats de bois et de la pâte de ciment au cours du séchage a été modélisée grâce au schéma de Mori-Tanaka. Ces évolutions ont été intégrées dans le modèle autocohérent qui fournit ainsi des résultats satisfaisants, mais qui pourrait être amélioré si l'on disposait des courbes de sorption/désorption des constituants du béton. Les variations dimensionnelles du béton au cours du temps dépendent des conditions de conservation, mais pas de la direction de mesure, ni de la teneur en ciment. Un modèle reposant sur une combinaison des déformations induites par la désorption de l'eau par des constituants et le transfert d'humidité entre ceux-ci a été proposé et a permis de capturer les tendances des déformations du béton sauf au jeune âge. À l'échelle locale, l'étude a montré que les déformations du béton sont du même ordre de grandeur que celles de la pâte de ciment. Elle a aussi mis en évidence un endommagement partiel de l'interface granulat/liant qui mériterait à être pris en compte dans la modélisationEnvironmentally-friendly concretes, made up of plant-based particles and mineral or organic binder, are solutions worth exploring to reduce the environmental impact of buildings. Mainly used for their thermal performance, these materials have aroused interest of many research organisations and industrial companies. Their widespread use in construction is not possible without resolving some technical problems related to their implementation, certification and durability. This work aims to contribute to characterize these complex materials, in particular to study the mechanical, thermal and hydromechanical behaviors of wood-aggregate concrete. Modeling and experiments have been used to understand the complex mechanisms involved. The Young's modulus and the compressive strength were experimentally measured using digital image correlation. The evolution of these properties depends on the conditions of storage, the drying time and the cement content. Because of the random orientation of the wood aggregates, the material exhibits isotropic behavior. A homogenization model based on a self-consistent scheme was developed to predict the Young's modulus. The results were satisfactory. Measurements show that thermal conductivity remains constant under sealed conditions. The modeling of this property with the self-consistent scheme gives results consistent with experimental measurements. In desiccation conditions, the thermal conductivity depends linearly on the density of concrete. The evolution of the thermal conductivity of the wood aggregates and the cement paste during drying was modeled with the Mori-Tanaka scheme. These evolutions were integrated into the self-consistent model, which yielded satisfactory results, but could be improved if sorption/desorption curves of the phases were available. The macroscopic dimensional variations of the wood-aggregate concretes depended on the storage conditions, but not on the measurement direction, nor on the cement content. A model based on the combination of the strains induced by the desorption of water from the phases and the moisture transfer between them was proposed. It allowed us to capture the trends of the strains of our concrete except at early age. At a local scale, the study showed that the strains of concrete were close to those of the cement paste. The study also shed light on a significant damage of the aggregate/binder interfaces, which would deserve to be taken into account into the modeling
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Ouartassi, Bajil. "Etude numérique de la dynamique des transferts couplés au sein d'un milieu poreux." Thesis, Nancy 1, 2009. http://www.theses.fr/2009NAN10039/document.
Abstract:
Le mémoire constitue un développement de méthodes numériques de résolution d’équations différentielles de bilans et d’optimisation de paramètres appliqué à des problèmes de transferts simultanés de matière et / ou de chaleur au sein d’un milieu poreux naturel, le bois. En dehors d’une présentation générale des méthodes numériques de résolution d’équations différentielles, d’équations aux dérivées partielles et d’optimisation à n paramètres, certaines de ces méthodes sont développées au niveau de deux procédés physico-chimiques étudiés expérimentalement au sein du LERMAB. La première application porte sur la dynamique du transfert isotherme de l’eau lors du séchage du bois dans son domaine hygroscopique. Les modélisations envisagées permettent de montrer que pour certaines essences de bois, les transferts diffusionnels de l’eau en phase gazeuse et en phase adsorbée ne se font pas nécessairement dans des conditions où l’équilibre thermodynamique entre les deux phases est assuré. La deuxième application porte sur la modélisation de la pyrolyse douce d’avivés du bois chauffés par conduction entre deux plaques dont les températures varient entre 150°C et 240°C. Les courbes donnant la température au sein de l’avivé et la perte de masse sont bien représentées à l’aide des modèles cinétiques et de transfert proposés. Toutefois cette application permet de mettre en évidence les limites des méthodes d’optimisation en présence d’un nombre élevé de paramètres à déterminer dont certains sont couplésThis thesis is a development of numerical methods for solving differential equations of balance sheets and optimization settings applied to problems of simultaneous transfers of mass and / or heat in a porous medium such as natural wood materiel. Based on the overview of numerical methods for solving differential equations, and partial differential equations for n parameters optimization, some of these methods are developed for two physical and chemical processes and examined for different practical experiments carried out in LERMAB laboratory. The first application focuses on the dynamics of isothermal transfer of water during the wood frying in the hygroscopic field. In this case the proposed modeling can show that for certain wood species, diffusionnels transfers of water in the gas phase and adsorbed phase are not necessarily realized under conditions where thermodynamic equilibrium between the two phases is provided. The second application focuses on modeling the slow pyrolysis of wood spices heated by conduction between two plates which temperatures varies between 150 ° C and 240 ° C. The curves giving the temperature in the heightened and the loss of mass are well represented by the proposed kinetic and transfer models. However, this application allows highlighting the limits of optimization methods in the presence of a large number of parameters to determine some of them are coupled
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Tlijani, Mohamed. "Contribution à la caractérisation thermophysique de matériaux bio-isolants : valorisation des déchets de bois de palmier." Electronic Thesis or Diss., Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1157.
Abstract:
Ce travail s’inscrit dans un contexte favorable au développement de nouveaux bétons dans le domaine du génie civil. Il consiste en la mise au point et la caractérisation d un béton renforcé de fibres obtenues à partir des déchets de bois de palmiers dattiers. Une première partie est consacrée à l’étude expérimentale des propriétés thermophysiques des fibres naturelles du palmier dattier. On montre que les facteurs essentiels affectant la conductivité thermique sont la variété du palmier dattier et l’orientation des fibres et que le bois de pétiole de palme est la partie la plus intéressante en tant qu’isolant thermique. les fibres végétales du bois de pétiole constituent, donc une alternative intéressante aux fibres inorganiques et synthétiques .Afin de remédier aux problèmes de stabilité dimensionnelle et de dégradation, on optimise la concentration du prétraitement alcalin nécessaire pour nettoyer et modifier la surface des fibres. Les effets du traitement sont étudiés au moyen d’un microscope électronique à balayage. Les conséquences sur les propriétés mécaniques du traitement alcalin sont également mises en évidence. L’analyse des résultats conduit à choisir une concentration optimale de 0,75 % pour l’hydroxyde de sodium.On s’intéresse ensuite au comportement du matériau composite obtenu à partir de chaux et de fibres de bois de palmier. On propose une démarche expérimentale et théorique originale sur la conductivité thermique, basée sur l’homogénéisation, de différentes formulations du béton de bois de pétiole de palmier ainsi que sur l’influence de la porosité. Finalement ce béton présente d’excellentes performances de point de vue isolation thermique.Finalement, on a procédé à une simulation numérique des phénomènes de transfert de chaleur au sein du béton de pétiole afin de valider le modèle de prédiction théorique choisi. nous avons, en effet refléchi à un modèle numérique inspiré de la modélisation théorique auto-cohérente (HAC) pour prédire la conductivité thermique numérique, basé sur des sphères concentriques d’air et de bois de pétiole occupant le centre de la matrice chaux, afin de balayer numériquement toutes les possibilites de dispositions de charges dans le composite. La dernière partie propose une validation des résultats expérimentaux obtenus à partir du développement d’un modèle tridimensionnelThe growing interest in new concrete and their use in many fields of civil engineering was that we wanted to bring a new approach to the design of a new product consisting of a reinforced concrete with basel end frond palm fibers. This led us to conduct the experimental study of thermal properties of natural fibers of date palm (Phoenix dactylifera L.). The analysis of experimental results showed that the essential factors affecting the thermal conductivity are the variety of date palm and the fiber orientation and that the basel end of the frond palm is the most interesting part as thermal insulation. However, the main problem encountered when using plant fibers as reinforcement is cohesion, bonding with the matrix and dimensional instability so the composite loses its mechanical properties. In this context, an alkaline pretreatment of palm fibers was envisaged to clean and modify the fiber surface to address the problems of dimensional stability of the fibers and degradation before their use as reinforcement in the cement matrix. We also studied the influence of chemical treatment with sodium hydroxide on the mechanical properties of processed samples, they were subjected to the tensile test to estimate the fracture strength for each treatment concentration, the Young's modulus and elongation at break corresponding. Subsequently, we conducted experimental and theoretical research on the thermal conductivity of different formulations of basel end palm wood concrete composite. The study of the theoretical apparent thermal conductivity was based on an approach that relies on a process whereas the material consists of a solid matrix combined with a fluid phase (air). Finally, we performed a numerical simulation of heat transfer phenomena to assess the thermal conductivity of basel end frond palm concrete composite and validate subsequently the theoretical prediction model selected. The results showed that the numerical approach based on the isotropic orientation of the particles in the composite coincides and approaches the physical reality
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Soulama, Sagnaba. "Caractérisation mécanique et thermique de biocomposites à matrice polystyrène recyclé renforcée par des coques de cotonnier (Gossypium Hitsutum L.) ou des particules de bois de Kénaf (Hibiscus Cannabinus L.)." Thesis, Belfort-Montbéliard, 2014. http://www.theses.fr/2014BELF0243/document.
Abstract:
Dans le contexte actuel marqué par une grande émergence des questions environnementales, de l’économie circulaire et du développement durable, la mise au point d’éco-matériaux représente un enjeu majeur qui offre une alternative aux plastiques recyclés en fin de cycles de vie.L’objectif de ce travail est de contribuer au développement de deux éco-matériaux à partir des biomasses végétales cultivables non alimentaires disponibles, associées à des polymères synthétiques recyclés en fin de cycles de vie.Il s’agit d’une part, de développer un matériau biosourcé constitué de polystyrène recyclé, renforcé de coques de cotonnier. Ce matériau devra être susceptible de se substituer au polystyrène dans des domaines d’applications diverses telles que la fabrication de pièces d’isolation thermique, d’habillage intérieur de voitures, des coques de portables cellulaires, d’ordinateurs, de photocopieurs et d’emballages divers.D’autre part, de développer des panneaux de particules en bois de tiges de cotonnier et de tiges de kénaf associés à un liant naturel (la colle d’os) pour une utilisation dans le domaine de l’isolation thermique d’intérieur en remplacement des panneaux de particules élaborés avec la colle urée formaldéhyde.L’influence des paramètres d’élaboration pour chacun des deux matériaux a été analysée. Après optimisation des conditions de mise en œuvre pour chaque matériau, la tenue mécanique, les propriétés thermiques et la microstructure ont été déterminées et optimisées dans chaque casIn the current context marked by a large emergence of environmental issues, the circular economy and sustainable development, the development of eco-materials represents a major challenge which offers an alternative to plastics recycled at end of life cycles.The objective of this work is to contribute to the development of two eco-materials from plant biomass non-cultivable food available, associated with synthetic polymers recycled at end of life cycles.It is a part, to develop a biosourced material constitutes of recycled polystyrene, strengthened of hulls of cotton. This material will be likely to be a substitute for polystyrene in areas of various applications such as the manufacture of parts for thermal insulation, interior trim from cars, the hulls of cellular mobile, computers, photocopiers, and various packaging.On the other hand, to develop particle board in wood of cotton stems and stalks of kenaf associated with a binder natural (the glue of bone) for use in the area of the thermal insulation of interior in replacing the panels of particles prepared with glue urea formaldehyde.The influence of the parameters for the development for each of the two materials was analyzed. After optimization of conditions of implementation for each material, the holding mechanical, thermal properties and the microstructure have been determined and optimized in each case
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Audebert, Maxime. "Approche expérimentale et modélisation du comportement au feu d'assemblages bois sous différents types de solliciations." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2010. http://www.theses.fr/2010CLF22086.
Abstract:
La connaissance du comportement au feu des structures est primordiale pour la maîtrise des risques en situation d’incendie. Pour le bois, matériau combustible, des travaux expérimentaux et de simulations numériques ont montré que ce matériau avait un comportement intéressant en situation d’incendie, car il se consume de façon maîtrisable. Cependant, ces travaux restent limités au regard de la complexité du comportement du matériau, des composants et des assemblages à base de bois. L’étude de la stabilité au feu des structures bois nécessite la connaissance de l’évolution des caractéristiques mécaniques et thermiques des liaisons (résistance et rigidité) dont dépend le comportement mécanique des structures. Pour une meilleure compréhension du fonctionnement mécanique des assemblages en situation d’incendie, la mise en place de modèles numériques, validés par essais, est nécessaire. Dans cette étude, l’objectif est d’utiliser un modèle numérique le plus précis possible afin de définir des méthodes simplifiées de calcul d’assemblages, facilement utilisables par les professionnels. Les résultats d’essais réalisés sur les assemblages bois-bois et bois-métal servant de base à la validation des modèles du comportement thermomécanique sont présentés. Il s’agit d’essais de traction longitudinale, transversale et d’essais de flexion sous conditions normales et sous actions thermiques normalisées. L’étude thermomécanique des assemblages est effectuée à partir de deux maillages tridimensionnels différents pour les calculs thermique et mécanique. Pour le modèle mécanique, les discontinuités sont prises en compte à travers des éléments de contact aux interfaces des pièces assemblées. Pour le calcul thermique, le maillage est continu et la résistance due au contact entre les éléments est ainsi négligée. Les modèles mécaniques et thermiques sont validés sur la base des résultats expérimentaux (courbes force-glissement et températures). Le modèle mécanique permet par ailleurs d’analyser la distribution des contraintes au sein des assemblages et d’évaluer l’influence de différents critères élasto-plastiques ou de rupture représentant le comportement mécanique du bois. Enfin, le modèle thermomécanique, a permis de simuler le comportement des assemblages testés en situation d’incendie. Le résultat utilisé pour valider le modèle thermomécanique est la durée de résistance au feu de l’assemblage. Cette durée est définie à l’aide des courbes glissement-temps obtenues par le modèle numérique. De bons résultats sont obtenus pour la prédiction des temps de rupture. L’évolution de la distribution des efforts sur les différents organes en fonction de la durée d’exposition au feu est aussi présentée. Ainsi, le modèle développé dans ce travail permet de bien représenter le comportement thermomécanique des assemblages étudiés. Il représente aussi un outil intéressant pour analyser le comportement au feu d’assemblages constitués de plusieurs organes métalliques. Il permet de servir de base pour développer une approche multiparamètre basée sur des plans d’expérience numérique. Ces travaux permettront de proposer des méthodes de dimensionnement simples, validés par les modèles numériques, et utilisables par les praticiens de la constructionThe knowledge of the behavior of structures under fire conditions is essential to control the risks during a fire. As timber is a combustible material, fire safety is of main importance for the development of its use in buildings. Although experimental and numerical studies exist in the literature, their number still limited regarding the variety of the configurations and the complexity of the mechanical behavior of the connections. Among the various structural components, the joints are characterized by a complex thermomechanical behavior due mainly to the geometrical configuration combining various materials (steel and timber). They govern the load-carrying capacity of the structure and its safety, as well in normal conditions as in fire situation. Due to their complex geometrical, physical and material configurations, the behavior of the connections in fire is one of the more difficult to predict. The development of generalized models requires the combination of research based both on the experimental results given by full scale tests and the development of sophisticated numerical models validated on these tests.The experimental results of tests realized on timber-to-timber and steel-to-timber connections used as a basis for the validation of the numerical models are presented. They concern tests of longitudinal and transversal tension and flexion under normal conditions and under standardized thermal actions. The thermomechanical analysis of the connections is made from two different three-dimensional meshings for the thermal and mechanical calculations. The thermal model is continuous to take account of the thermal continuity between the joint components. The mechanical model is discontinuous to consider the contact evolution between the joint components. The thermal model isused to predict the evolution of the temperature field inside the joint depending on the gas temperature. It is validated on the basis of measured temperatures during fire tests. The mechanical model is validated by comparison with the experimental results of joints in normal conditions. It allows the analysis of the distribution of stresses within the joints. The influence of various criteria to represent the mechanical behavior of timber is also studied. Finally, the thermomechanical model, based on previous both models, allowed to predict the behaviorof the tested connections in fire situation. The thermo-mechanical model is validated considering the fire resistance duration of some joints. This duration is defined by means of displacement-time curves obtained by the numerical model. The models showed a good capacity to simulate the failure times of the timber joints in fire situations. The application of the model gave the possibility to analyse the load distribution among the fasteners of the studied joints.The model developed in this work represents well the thermomechanical behavior of the tested connections. These developed and tested models can be used as general tool to analyze the behavior of a large variety of joint configurations to constitute a data base that can be used in safe and economic practice of fire engineering of wood joints
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Cueff, Guillaume. "Développement d'un modèle thermomécanique du comportement sous agressions thermiques de matériaux cellulosiques : application à l'étude de résistance au feu de panneaux de bloc-porte en aggloméré de bois." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0360/document.
Abstract:
Dans le cadre de la sécurité incendie, les produits industriels destinés au marché dela construction doivent être soumis à des essais de résistance au feu standardisés. Enparticulier, des critères de température limite à ne pas dépasser sont à satisfaire en face nonexposéedes produits. De plus, une attention est à apporter aux déformations hors plan del’élément testé. Ces essais de résistance au feu peuvent être contraignants et coûteux pour lesindustriels ce qui peut freiner leur démarche de Recherche et Développement. À ce titre, unprogramme de recherche a été lancé par la société EFECTIS France, laboratoire agréé enrésistance au feu, en collaboration avec le laboratoire I2M de l’Université de Bordeaux, dontl'objectif est de mettre au point un outil de simulation numérique d’essais de résistance au feu(four virtuel) appliqué à un bloc-porte en bois et produits dérivés (panneaux de particules etpanneaux de fibres). Le modèle thermomécanique développé prend en compte l’évolution despropriétés thermiques et mécaniques du matériau en fonction de l’avancement des réactionsde vaporisation et de pyrolyse ainsi que l’impact de ces réactions en termes d’énergiesconsommées et fournies. Ce modèle s’appuie notamment sur différents programmesexpérimentaux, comportant entre autre de la mesure de champ par corrélation d’images, dansle but de mesurer les données nécessaires à son bon fonctionnement. En se basant sur lecalcul du champ de température et sur l'estimation des déformations thermiques du bloc-portecoupe-feu, le modèle permet d’évaluer les performances au feu du produitIn the context of fire safety, industrial products used in the building constructionmarket have to satisfy to standard fire resistance tests. In particular, a temperature criterionmust be satisfied on the unexposed side of the product and attention should be given to thedeformation of the product during fire. These tests are restrictive and costly for manufacturerswhich can slow down their R&D program. In this context, a research program was initiatedby the company EFECTIS France in collaboration with the laboratory I2M from theUniversity of Bordeaux whose main objective is to develop a numerical thermomechanicalmodel for simulating a fire resistance test (virtual furnace) on a fire door composed of woodand wood-based materials (particles and fibres boards). Thermomechanical model takes intoaccount the variation of thermal and mechanical properties as a function of vaporization andpyrolysis reactions. Energy impacts of those reactions are also included in the model. Thenumerical model involves experimental data to complete material properties needed for itsutilisation. To achieve this, different experimental programs were carried out, in particularmeasurements using digital image correlation. Based on simulated temperature field andestimation of the global bending of the fire door, the model allows evaluating fireperformances of the product
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Tlijani, Mohamed. "Contribution à la caractérisation thermophysique de matériaux bio-isolants : valorisation des déchets de bois de palmier." Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1157/document.
Abstract:
Ce travail s’inscrit dans un contexte favorable au développement de nouveaux bétons dans le domaine du génie civil. Il consiste en la mise au point et la caractérisation d un béton renforcé de fibres obtenues à partir des déchets de bois de palmiers dattiers. Une première partie est consacrée à l’étude expérimentale des propriétés thermophysiques des fibres naturelles du palmier dattier. On montre que les facteurs essentiels affectant la conductivité thermique sont la variété du palmier dattier et l’orientation des fibres et que le bois de pétiole de palme est la partie la plus intéressante en tant qu’isolant thermique. les fibres végétales du bois de pétiole constituent, donc une alternative intéressante aux fibres inorganiques et synthétiques .Afin de remédier aux problèmes de stabilité dimensionnelle et de dégradation, on optimise la concentration du prétraitement alcalin nécessaire pour nettoyer et modifier la surface des fibres. Les effets du traitement sont étudiés au moyen d’un microscope électronique à balayage. Les conséquences sur les propriétés mécaniques du traitement alcalin sont également mises en évidence. L’analyse des résultats conduit à choisir une concentration optimale de 0,75 % pour l’hydroxyde de sodium.On s’intéresse ensuite au comportement du matériau composite obtenu à partir de chaux et de fibres de bois de palmier. On propose une démarche expérimentale et théorique originale sur la conductivité thermique, basée sur l’homogénéisation, de différentes formulations du béton de bois de pétiole de palmier ainsi que sur l’influence de la porosité. Finalement ce béton présente d’excellentes performances de point de vue isolation thermique.Finalement, on a procédé à une simulation numérique des phénomènes de transfert de chaleur au sein du béton de pétiole afin de valider le modèle de prédiction théorique choisi. nous avons, en effet refléchi à un modèle numérique inspiré de la modélisation théorique auto-cohérente (HAC) pour prédire la conductivité thermique numérique, basé sur des sphères concentriques d’air et de bois de pétiole occupant le centre de la matrice chaux, afin de balayer numériquement toutes les possibilites de dispositions de charges dans le composite. La dernière partie propose une validation des résultats expérimentaux obtenus à partir du développement d’un modèle tridimensionnelThe growing interest in new concrete and their use in many fields of civil engineering was that we wanted to bring a new approach to the design of a new product consisting of a reinforced concrete with basel end frond palm fibers. This led us to conduct the experimental study of thermal properties of natural fibers of date palm (Phoenix dactylifera L.). The analysis of experimental results showed that the essential factors affecting the thermal conductivity are the variety of date palm and the fiber orientation and that the basel end of the frond palm is the most interesting part as thermal insulation. However, the main problem encountered when using plant fibers as reinforcement is cohesion, bonding with the matrix and dimensional instability so the composite loses its mechanical properties. In this context, an alkaline pretreatment of palm fibers was envisaged to clean and modify the fiber surface to address the problems of dimensional stability of the fibers and degradation before their use as reinforcement in the cement matrix. We also studied the influence of chemical treatment with sodium hydroxide on the mechanical properties of processed samples, they were subjected to the tensile test to estimate the fracture strength for each treatment concentration, the Young's modulus and elongation at break corresponding. Subsequently, we conducted experimental and theoretical research on the thermal conductivity of different formulations of basel end palm wood concrete composite. The study of the theoretical apparent thermal conductivity was based on an approach that relies on a process whereas the material consists of a solid matrix combined with a fluid phase (air). Finally, we performed a numerical simulation of heat transfer phenomena to assess the thermal conductivity of basel end frond palm concrete composite and validate subsequently the theoretical prediction model selected. The results showed that the numerical approach based on the isotropic orientation of the particles in the composite coincides and approaches the physical reality
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Gagnon, Richard. "Optimisation multi-objectif de bâtiments en bois : vers le net-zéro en énergie et en carbone sur la vie du bâtiment." Doctoral thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/32726.
Abstract:
Le secteur du bâtiment au Canada est responsable de plus de 16% des émissions de gaz à effet de serre (GES) et de 30% de la consommation énergétique. À l’échelle mondiale, cela s’élève à 30% pour les émissions de GES et à 40% en ce qui a trait à la consommation énergétique. Ce secteur a donc un rôle majeur à jouer dans la lutte aux changements climatiques et pour la transition énergétique. L’optimisation multi-objectif fait partie des méthodes de conception reconnues par les scientifiques pour son fort potentiel d’amélioration de la durabilité des bâtiments résidentiels et commerciaux. Depuis le début des années 90, son utilisation dans le domaine n’a cessé de s’accroitre. Des algorithmes d’optimisation sont en continuel développement afin de résoudre efficacement des problèmes de conception dont les exigences sont toujours plus complexes. L’objectif de cette thèse est donc de développer et d’évaluer une méthodologie d’optimisation pour la conception de bâtiments durables tenant compte simultanément d’un ensemble de variables hétérogènes et d’objectifs contradictoires. Les solutions proposées sont complémentaires aux recherches les plus avancées dans le domaine de l’optimisation multi-objectif. Dans un premier temps, une analyse de sensibilité globale est appliquée à 30 variables de conception influençant divers critères de performances relatifs à la consommation énergétique et au confort d’un bâtiment commercial. Trois méthodes d’analyse de sensibilité sont utilisées : Coefficients de régression standard, coefficients de régression partielle par le rang et les indices de Sobol. L’analyse des résultats montre que les 3 techniques mènent à des conclusions similaires. Le rang en ce qui a trait à l’importance des variables est semblable pour chacune des techniques et pour chacune des fonctions évaluées. Les principales interactions entre variables de conception ont été identifiées avec les indices de Sobol de second ordre. Cette première analyse permet d’éliminer certaines variables qui ont peu d’impact sur les critères de performances. De plus, un cadre de conception s’apparentant à une approche de conception traditionnelle a été adopté dans lequel des variables de conception sont définies de façon séquentielle. Une seconde analyse de sensibilité a été appliquée à chacune des phases du processus, en faisant l’hypothèse que les variables définies dans une phase antérieure ont une valeur fixe, soit celle du bâtiment réel. L’analyse des résultats démontre que les méthodes de conception séquentielles tendent à réduire la possibilité d’obtenir des solutions à faible consommation énergétique. Dans un deuxième temps, le problème d’optimisation suivant est formulé : la minimisation simultanée des émissions de gaz à effet de serre résultantes de la consommation énergétique d’un bâtiment résidentiel et de celles résultantes des matériaux de construction. Ce problème implique des variables se situant à différents niveaux hiérarchiques, dont certaines peuvent devenir obsolètes selon la valeur prise par une autre variable. Un algorithme considérant cette particularité est développé et comparé à l’algorithme NSGA-II. Des indicateurs de performances (e.g. convergence et diversité) montrent que les deux algorithmes parviennent à résoudre ce problème. L’analyse du front de Pareto confirme, dans le cas présent, que l’algorithme NSGA-II est finalement plus performant dans l’identification de solutions optimales. L’ensemble des solutions optimales obtenues se définit par des bâtiments utilisant une enveloppe en bois. De plus, le système de chauffage sélectionné pour chacune des solutions repose soit sur l’utilisation d’une pompe à chaleur, soit sur l’utilisation de radiateurs électriques. Finalement, l’étude de cas du bâtiment résidentiel est reprise afin d’évaluer la performance de deux modes de conception : processus de conception séquentiel et processus de conception intégré. Avec l’approche intégrée, 39 variables de conception reliées à l’architecture du bâtiment ainsi qu’aux systèmes CVAC-R sont optimisées simultanément. Dans l’approche séquentielle, les variables architecturales sont d’abord optimisées. Plusieurs solutions optimales sont alors sélectionnées pour la deuxième phase d’optimisation qui se focalisera sur des paramètres relatifs aux systèmes de chauffage. La minimisation de l’empreinte environnementale, du cout sur le cycle de vie et la maximisation du confort thermique sont optimisés simultanément par l’algorithme NSGA-II. Avec seulement 100 heures de temps de calcul, l’approche holistique a mis en lumière 59% des solutions optimales alors qu’il a fallu 765 heures pour trouver 41% des solutions optimales avec l’approche séquentielle. La comparaison démontre les effets négatifs et irréversibles qu’il y a dans la prise de décision dès les phases préliminaires de conception. La méthodologie proposée dans ces travaux de thèse permet donc d’augmenter l’efficacité à trouver des solutions optimales.
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Gauthier, Guillaume. "Synthèse de biocarburants de deuxième génération : étude de la pyrolyse à haute température de particules de bois centimétriques." Phd thesis, Ecole des Mines d'Albi-Carmaux, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00995288.
Abstract:
La pyrolyse est une étape clé des procédés de synthèse thermochimique des biocarburants de deuxième génération. Notre objectif a été d'améliorer la compréhension des mécanismes impliqués à l'échelle d'une particule. Il apparaît nécessaire en premier lieu d'acquérir de nouvelles données expérimentales en maîtrisant les conditions opératoires, pour dans un second temps valider des modèles. Un dispositif expérimental a été développé pour étudier la pyrolyse d'une particule de bois de taille centimétrique entre 450 et 1050°C. La température interne, la masse et les dimensions de la particule ainsi que les rendements instantanés en gaz ont été suivis en temps réel. Les produits de pyrolyse ont été caractérisés. Le modèle développé dans un système à deux dimensions par l'Université Catholique de Louvain a été utilisé pour décrire les conditions expérimentales et simuler les résultats. Des écarts significatifs entre modèle et expérience ont été observés. La comparaison des données simulées et expérimentales ainsi que l'analyse des résultats d'une étude paramétrique permettent d'identifier des pistes d'amélioration du modèle. Les propriétés thermiques de la particule ont été déterminées expérimentalement. Des corrélations sont proposées pour décrire les variations des chaleurs massiques et des conductivités thermiques du bois et du résidu carboné en fonction de la température de pyrolyse, jusqu'à 1050°C.
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Laplanche, Karine. "Etude du comportement au feu des assemblages de structures bois : approche expérimentale et modélisation." Phd thesis, Clermont-Ferrand 2, 2006. https://theses.hal.science/docs/00/69/39/99/PDF/2006CLF21665.pdf.
Abstract:
Cette étude consiste en l'élaboration d'un modèle éléments finis tridimensionnel décrivant le comportement des assemblages brochés et boulonnés des structures bois sous actions thermiques. Ce modèle intègre les champs de températures dans un modèle mécanique non linéaire. La validation du modèle réalisé à l'aide d'essais est faite en trois étapes : la validation mécanique à froid, celle thermique et celle thermomécanique. Après validation, le comportement des assemblages brochés unitaires est modélisé pour différentes durées d'exposition au feu. Enfin, la modélisation d'assemblages multiples met en évidence la caractérisation du nombre effectif en fonction des champs thermiques
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Laplanche, Karine. "Etude du comportement au feu des assemblages de structures bois : approche expérimentale et modélisation." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00693999.
Abstract:
Cette étude consiste en l'élaboration d'un modèle éléments finis tridimensionnel décrivant le comportement des assemblages brochés et boulonnés des structures bois sous actions thermiques. Ce modèle intègre les champs de températures dans un modèle mécanique non linéaire. La validation du modèle réalisé à l'aide d'essais est faite en trois étapes : la validation mécanique à froid, celle thermique et celle thermomécanique. Après validation, le comportement des assemblages brochés unitaires est modélisé pour différentes durées d'exposition au feu. Enfin, la modélisation d'assemblages multiples met en évidence la caractérisation du nombre effectif en fonction des champs thermiques.
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Armand, Decker Stéphanie. "Développement d’une méthode d’optimisation multiobjectif pour la construction bois : prise en compte du confort des usagers, de l’impact environnemental et de la sécurité de l’ouvrage." Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0189.
Abstract:
Les pays industrialisés cherchent aujourd’hui à réduire leur consommation d'énergie et à utiliser des matières premières de substitution, notamment renouvelables dont le bois fait partie. Pour promouvoir son usage, le développement de méthodes favorisant son recours dans les systèmes constructifs pour la construction multiétage est nécessaire.La conception d’un bâtiment est multicritère. Des objectifs contradictoires sont à optimiser simultanément. Des solutions de compromis Pareto-optimaux sont par exemple recherchées entre l’atteinte des meilleures performances d’usage et la limitation de l’impact environnemental du bâtiment. Ces travaux portent ainsi sur le développement d’une méthode d’optimisation multiobjectif de systèmes constructifs bois adaptés au multiétage.Des objectifs de maximisation du confort vibratoire des planchers et de minimisation des besoins de chauffage, d’inconfort thermique, de potentiel de réchauffement climatique et d’énergie grise sont pris en compte. La méthode repose sur un algorithme d’optimisation multiobjectif par essaim particulaire capable de proposer un ensemble de solutions non-dominées constituant le front de Pareto. L’espace des solutions est contraint par des exigences réglementaires nécessaires à la sécurité de l’ouvrage. L’ensemble des fonctions-objectif est modélisé sous forme de fonctions analytiques. Les sorties d’intérêt du modèle de simulation thermique dynamique sont substituées par des métamodèles.La méthode développée est mise en oeuvre sur un cas d’étude. Les résultats obtenus offrent une grande diversité dans un panel de 20 000 solutions optimales. Ces résultats constituent un support de discussion entre les différents acteurs d’un projet de constructionIndustrialised countries are seeking to reduce their energy consumption and to use alternative raw materials, including renewables such as wood. To promote its use, multi-storey timber constructive systems need the development of new design methods.Building required a multicriteria design where conflicting objectives must be optimised simultaneously. Research solutions have to achieve the best Pareto-compromise between use performance and environmental impact of the building. This work aims to develop a multiobjective optimisation method of timber multi-storey building.The objectives of maximising floor vibration comfort and minimising heating needs, thermal discomfort, global warming potential and embodied energy are taken into account. A multi-objective particle swarm optimization algorithm is used to obtain a set of non-dominated solutions which is the Pareto front. The solution space is constrained by regulatory requirements necessary for the safety of the structure. All objective-functions are modelled as analytic functions. Dynamic thermal simulation model outputs are replaced by metamodels.The developed method is implemented on a case study. The results offer a great diversity in a panel of 20 000 optimal solutions. These results provide a basis for discussion between the different actors of a construction project
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Honoré, Mathilde. "Mise au point de nouveaux bio-composites verts innovants à base de roseau commun Phragmites australis : applications en plasturgie et en éco-construction pour le bâtiment." Thesis, Lorient, 2020. http://www.theses.fr/2020LORIS572.
Abstract:
L'utilisation de fibres végétales, tant dans le domaine de la plasturgie que dans celui du bâtiment, permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre et par conséquent l'impact environnemental de l’Homme. L'intérêt envers les bio-composites utilisant des fibres végétales telles que le chanvre, le bois, le lin mais également le roseau miscanthus ne cesse d'augmenter. Il n'existe, à l'heure actuelle, que très peu de travaux s’intéressant au roseau phragmites australis. Pourtant, n'utilisant pas de surfaces cultivées, cette plante invasive est indépendante des enjeux agricoles et ne demande aucun intrant chimique. La récolte du roseau s'inscrit donc dans une démarche de gestion des zones humides tout en valorisant un matériau aux multiples propriétés. Les travaux de cette thèse sont consacrés à la caractérisation du matériau brut phragmites australis et à l’étude de son éligibilité comme matériau en substitution de trois matériaux de référence, le bois, le miscanthus et la chènevotte, largement utilisés comme renforts en plasturgie et en éco-construction. Des formulations de composites utilisant deux matrices polymères (polypropylène et polybutylène succinate) à différents taux de charges végétales et d’agent compatibilisant ont été caractérisées d’un point de vue de leurs propriétés mécaniques par des essais de traction, flexion et choc Charpy. Le vieillissement à l’eau de ces composites a également été étudié et corrélé au caractère hydrophobe du roseau. Pour le volet construction, des formulations à base de roseaux de différentes origines et utilisant différents liants (chaux aérienne, plâtre et terre) ont été testées en compression et avec des mesures de conductivité thermique afin d’évaluer le comportement du roseau en tant que matériau d’usage pour le bâtimentThe use of plant fibres, both in the field of plastics processing and in the building industry, makes it possible to reduce greenhouse gas emissions and therefore the environmental impact of mankind. Interest in biocomposites using plant fibres such as hemp, wood, flax and also miscanthus reed is increasing. Nowadays, there is very little work on the reed phragmites australis. However, as it does not use cultivated areas, this invasive plant is independent of agricultural issues and does not require any chemical inputs. The reed harvest is therefore part of a wetlands management approach while enhancing the value of a material with multiple properties. This work is devoted to the characterisation of the raw material phragmites australis and to the study of its eligibility as a substitute material of three reference materials, wood, miscanthus and hemp shiv, widely used as reinforcements in plastics processing and eco-construction. Composite formulations using two polymer matrices (polypropylene and polybutylene succinate) with different rates of plant fillers and coupling agent were characterised from the point of view of their mechanical properties by Charpy tensile, flexural and impact tests. The water ageing of these composites was also studied and correlated to the hydrophobic character of the reed. For the construction application, formulations based on reeds of different origins and using different binders (lime, plaster and earth) were tested in compression and with thermal conductivity measurements in order to evaluate the behaviour of the reed as a material for building use
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Traoré, Issiaka. "Transferts de chaleur et de masse dans les parois des bâtiments à ossature bois." Thesis, Nancy 1, 2011. http://www.theses.fr/2011NAN10085/document.
Abstract:
Ce travail de thèse porte sur la modélisation et la caractérisation des transferts de chaleur et de masse dans les parois multicouches des bâtiments à ossature bois. Un code instationnaire permettant de simuler les transferts de chaleur et de masse dans une lame d'air en géométrie bidimensionnelle, qui est un élément de la paroi multicouches, a été développé et validé. Les validations numériques en régimes transitoire et stationnaire ont porté sur la totalité des modes de transfert (conduction, écoulement en convection naturelle et forcée, rayonnement entre surfaces, transfert massique et condensation surfacique). Ensuite, ce code intégrant la présence d'une lame d'air dans la paroi a été couplé au code Transpore développé au LERFOB. Ce dernier traite rigoureusement les transferts dans les matériaux solides hygroscopiques. Pour la validation expérimentale du code complet couplé, une cellule expérimentale a été construite et instrumentée pour étudier le comportement hygrothermique des parois étudiées. Cette cellule, régulée thermiquement et hygroscopiquement en température et en humidité relative, a été mise en place au CRITT BOIS d'Epinal. Des comparaisons entre les résultats expérimentaux et numériques sont également présentées et discutées. De nombreuses campagnes de caractérisation thermique sur divers matériaux (isolants à base de fibres de bois, bois massifs, ...) ont également été menées. L'influence de la température et de l'humidité sur la conductivité thermique et la chaleur spécifique a été largement analyséeThis thesis focuses on modeling and characterization of heat and mass transfer in a wooden building envelope. A code which simulates unsteady heat and mass in an air layer in two-dimensional geometry, which is part of the multi-layer wall, was developed and validated. Numerical validations that include all transfer modes were achieved for unsteady and steady states regimes (conduction, convection, surface-to-surface radiation, mass transfer and surface condensation). Then, the code developed for the air layer at the LEMTA was coupled to the code Transpore used at the LERFOB. The latter one deals with the transfer in hygroscopic solid materials. For the experimental validation of the fully coupled code, an experimental cell was constructed and instrumented to study the hygrothermal behavior of the studied walls. This cell which is thermally and hygroscopicly controlled was set up at the CRITT BOIS. Comparisons between the experimental and numerical results are presented and discussed. Besides, several experiments of thermal characterization of various materials (insulators containing wood fibers, solid wood ...) were also conducted. The influence of temperature and moisture on thermal conductivity and specific heat was largely investigated
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Busser, Thomas. "Etude des transferts hygrothermiques dans les matériaux à base de bois et leurs contributions à l'ambiance intérieure des bâtiments." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAA010/document.
Abstract:
L’objectif général de la thèse est de progresser dans la compréhension du comportement multi-physique des bâtiments en bois et d’améliorer l’évaluation de leur performance énergétique associée au confort hygrothermique. Les professionnels du secteur, ainsi que des études scientifiques, montrent des écarts entre les calculs et les mesures de performance (consommations, confort) de ces bâtiments. Les raisons de ces écarts ne sont pas encore bien élucidées : l’impact de l’humidité et de la chaleur latente dans ces constructions sont souvent mis en avant comme explication probable, bien que cela reste encore du domaine de la recherche. Les travaux les plus récents montrent que les fondements se situent probablement au niveau du comportement hygrothermique des matériaux à la base de bois en régime instationnaire. Ce travail de thèse se focalisera principalement sur deux échelles d’études : échelle matériau et échelle bâtiment. L’un des axes de travail de la thèse portera sur la caractérisation expérimentale des propriétés hygroscopiques de matériaux à base de bois et sur leur modélisation. Le second axe de travail portera sur l’intégration à l’échelle bâtiment de ces matériaux : en modélisation, intégrer l’impact des propriétés spécifiques de ces matériaux dans les assemblages constituants les parois, puis dans les bilans complexes à l’échelle du bâtiment. Une étude expérimentale portera sur une pièce de vie avec une forte présence de bois dans l’enveloppe du bâtiment pour caractériser le confort hygrothermique, et quantifier l’apport de l’inertie hygrique de l’enveloppe sur la performance de l’ambiance en termes de confort. Le cas échéant, des mesures seront également réalisées à l’échelle « paroi » d’une part, sur des constructions réelles d’autre partThe general aim of the thesis is to advance the understanding of multi-physical behavior of wooden buildings and improving the assessment of their energy performance with comfort hygrothermal. Sector professionals and scientific studies show the differences between the calculations and performance measures (consumption, comfort) of these buildings. The reasons for these differences are not yet well understood: the impact of moisture and latent heat in these constructions are often put forward as a likely explanation, although this is still research. The most recent studies show that the foundations are likely to fall at the hygrothermal behavior of materials at the base of wooden unsteady. This work will focus primarily on two studies scales: scale and scale building material. One of the lines of work of the thesis will focus on the experimental characterization of hygroscopic properties of wood-based materials and their modeling. The second strand of work will focus on building wide integration of these materials in modeling, integrating the impact of specific properties of these materials in the walls constituent assemblies and in complex balance sheets at the building scale . An experimental study will focus on a living room with a large presence of wood in the building envelope to characterize the hygrothermal comfort, and quantify the contribution of Hygric inertia of the envelope on performance in terms of the atmosphere comfort. If necessary, measures will also be drawn to scale "wall" on one hand, on real structures on the other
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Lux, Jérôme. "Comportement thermique macroscopique de milieux fibreux réels anisotropes : étude basée sur l'analyse d'images tridimensionnelles." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00366280.
Abstract:
Ce travail de thèse traite de la relation entre les propriétés thermiques effectives de matériaux fibreux à base de bois d'une part et leur microstructure d'autre part. La technique de prise de moyenne est utilisée, dans le cadre général du non-équilibre thermique local, pour écrire les équations de transfert macroscopique de matériaux pouvant présenter une anisotropie locale de conductivité thermique (liée ici aux propriétés intrinsèques des fibres de bois) et exprimer le tenseur de conductivité thermique effective. Le modèle est renseigné par l'analyse quantitative d'images 3D de matériaux réels acquises par microtomographie X. Des outils issus de la morphologie mathématique sont mis en oeuvre pour caractériser finement la microstructure du réseau fibreux et en quantifier l'anisotropie locale et globale. Un volume élémentaire représentatif (VER) qui satisfait aux contraintes de la méthode de prise de moyenne peut être défini grâce à ces informations. Une méthode de segmentation basée sur un algorithme de squelettisation par amincissement homotopique est également développée afin d'identifier chaque fibre individuellement, ce qui permet d'accéder à de nombreux paramètres comme la longueur, la tortuosité ou encore le nombre de contacts. Le modèle thermique macroscopique développé ainsi que son implémentation numérique sont d'abord validés par une comparaison avec les prédictions théoriques dans des cas simples puis les valeurs des tenseurs de conductivité thermique effective, obtenus à partir des images de différents matériaux, sont finalement confrontés aux résultats expérimentaux.
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Mandrara, Zaratiana. "Impact thermique des revêtements en bois sur l’ambiance intérieure des bâtiments : application dans l’habitat traditionnel en France et à Madagascar." Thesis, Lyon, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAL0052/document.
Abstract:
Les constructions traditionnelles en bois en France et à Madagascar témoignent de l’utilisation ancienne d’abondantes ressources forestières locales. Le bois peut être considéré comme un matériau naturel et renouvelable dans la mesure où les ressources forestières sont gérées durablement. L’utilisation du bois dans la construction contribue largement à la maîtrise du cycle du carbone atmosphérique et à la limitation des émissions de gaz à effet de serre. Ce travail présente les principales caractéristiques physiques du matériau bois et des systèmes constructifs associés, montrant l’importance et l’influence du revêtement en bois sur l’environnement intérieur des habitations. La caractérisation des phénomènes hygrothermiques à l’échelle de la pièce d’habitation a été détaillée : présence d’eau dans le bois, comportement de l’équilibre hygroscopique, transfert thermique et transfert de masse, les paramètres physiques du bois et d’une ambiance intérieure. Enfin, ce travail apporte des connaissances sur l’évaluation des interactions entre le confort thermique, l’ambiance intérieure et le revêtement en bois, grâce à des campagnes de mesure in situ, à des mesures en laboratoire et à des modélisations de scénarios numériquesTraditional wood buildings in France and in Madagascar use abundant local forest resources in architecture. Woodcan be considered as renewable and natural material when coming from sustainably managed forest. Using wood in construction contributes significantly in controlling the atmospheric carbon cycle and the emission of greenhouse gas. This study presents the main physical characteristics of wood materials and building systems showing the influence of wood coating on indoor environment. Hygrothermal phenomena across the living space are characterized and presented in this work : the presence of water in the wood, the behavior of equilibrium moisture, heat transfer and mass transfer, the physical parameters of wood material and physical parameters of indoor environment. Thermal comfort is similarly characterised. This work contributes knowledge on the evaluation of interactions between thermal comfort, indoor air and wood coating by means of in situ and laboratory measurements and numerical model simulations
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Armand, Decker Stéphanie. "Développement d’une méthode d’optimisation multiobjectif pour la construction bois : prise en compte du confort des usagers, de l’impact environnemental et de la sécurité de l’ouvrage." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0189/document.
Abstract:
Les pays industrialisés cherchent aujourd’hui à réduire leur consommation d'énergie et à utiliser des matières premières de substitution, notamment renouvelables dont le bois fait partie. Pour promouvoir son usage, le développement de méthodes favorisant son recours dans les systèmes constructifs pour la construction multiétage est nécessaire.La conception d’un bâtiment est multicritère. Des objectifs contradictoires sont à optimiser simultanément. Des solutions de compromis Pareto-optimaux sont par exemple recherchées entre l’atteinte des meilleures performances d’usage et la limitation de l’impact environnemental du bâtiment. Ces travaux portent ainsi sur le développement d’une méthode d’optimisation multiobjectif de systèmes constructifs bois adaptés au multiétage.Des objectifs de maximisation du confort vibratoire des planchers et de minimisation des besoins de chauffage, d’inconfort thermique, de potentiel de réchauffement climatique et d’énergie grise sont pris en compte. La méthode repose sur un algorithme d’optimisation multiobjectif par essaim particulaire capable de proposer un ensemble de solutions non-dominées constituant le front de Pareto. L’espace des solutions est contraint par des exigences réglementaires nécessaires à la sécurité de l’ouvrage. L’ensemble des fonctions-objectif est modélisé sous forme de fonctions analytiques. Les sorties d’intérêt du modèle de simulation thermique dynamique sont substituées par des métamodèles.La méthode développée est mise en oeuvre sur un cas d’étude. Les résultats obtenus offrent une grande diversité dans un panel de 20 000 solutions optimales. Ces résultats constituent un support de discussion entre les différents acteurs d’un projet de constructionIndustrialised countries are seeking to reduce their energy consumption and to use alternative raw materials, including renewables such as wood. To promote its use, multi-storey timber constructive systems need the development of new design methods.Building required a multicriteria design where conflicting objectives must be optimised simultaneously. Research solutions have to achieve the best Pareto-compromise between use performance and environmental impact of the building. This work aims to develop a multiobjective optimisation method of timber multi-storey building.The objectives of maximising floor vibration comfort and minimising heating needs, thermal discomfort, global warming potential and embodied energy are taken into account. A multi-objective particle swarm optimization algorithm is used to obtain a set of non-dominated solutions which is the Pareto front. The solution space is constrained by regulatory requirements necessary for the safety of the structure. All objective-functions are modelled as analytic functions. Dynamic thermal simulation model outputs are replaced by metamodels.The developed method is implemented on a case study. The results offer a great diversity in a panel of 20 000 optimal solutions. These results provide a basis for discussion between the different actors of a construction project
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Rafidiarison, Helisoa Mamy. "Etudes expérimentales des transferts de masse et de chaleur dans les parois des constructions en bois, en vue de leur modélisation. Applications aux économies d'énergie et au confort dans l'habitat." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0077.
Abstract:
Les matériaux hygroscopiques, et tout particulièrement le bois et ses dérivés possèdent des propriétés complexes rendant difficile la modélisation des transferts couplés de chaleur et de masse dans les parois incluant ces matériaux. De ce fait, très peu d'outils numériques sont aujourd'hui capables de prédire correctement la performance hygrothermique de l'habitat bois. L'objectif de ce travail est de caractériser expérimentalement les transferts chaleur-masse dans les parois des constructions bois afin de valider un outil numérique destiné à simuler le comportement hygrothermique des parois comportant des matériaux hygroscopiques. Dans un premier temps, les notions théoriques et les études antérieures sur les transferts couplés chaleur - masse sont présentés. Ensuite, nous donnons un descriptif détaillé du dispositif expérimental conçu pour caractériser les transferts couplés chaleur-masse dans les parois. Les expériences de caractérisation des performances hygrothermiques des parois fournies par les industriels partenaires du projet TRANSBATIBOIS dans lequel s'inscrit cette thèse sont également abordées. Nous détaillons par la suite les expériences réalisées ainsi que la phase de confrontation des résultats expérimentaux avec les résultats prédits par le code numérique BuildingPore et l'outil commercial WUFI. La troisième partie de ce travail est consacrée aux expérimentations à l'échelle de l'enveloppe. Nous y présentons une analyse de la performance hygrothermique et des consommations énergétiques des constructions bois à travers le suivi de modules-test exposés au climat extérieur. La dernière partie du travail est consacrée aux dispositifs de suivi de bâtimentsCoupled heat and moisture transfer through hygroscopic materials, particularly wood and wood-based products are difficult to model. This is partly due to some specific and complex properties of these materials that are often not included in numerical models. Currently, only a few numerical models are able to predict accurately the hygrothermal performance of wooden building envelope. The aim of this work is to assess the heat and moisture transfer in wooden building envelope through experiments and validate the prediction capacity of a numerical model developed to simulate hygrothermal behavior of envelope including wooden materials. After giving a theoretical reminder of the coupled heat and moisture transfer through building envelope and reporting the results of previous studies in this field, we will give details of the experimental investigation on heat and moisture transfer through timber walls. Firstly, the experimental apparatus used for the wall tests is presented. Then, we will analysis the hygrothermal performance of wooden walls provided by the partners of the TRANSBATIBOIS project in which this work was achieved. Experimental works achieved for Buildingpore model validation and results of the comparisons between experimental assessment and numerical predictions with Buildingpore and WUFI are also reported. The third part of this study deals with the experimental assessment of wooden building envelopes exposed to climatic conditions. An analysis of the hygrothermal performance and the energy consumption of wooden test-cells is performed and reported in this part. The latest part concerns experimental works on buildings
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Asli, Mounir. "Etude des transferts couplés de chaleur et de masse dans les matériaux bio-sourcés : approches numérique et expérimentale." Thesis, Artois, 2017. http://www.theses.fr/2017ARTO0210/document.
Abstract:
Le travail développé dans cette thèse a pour but d’étudier le comportement hygrothermique de matériaux isolants bio-sourcés, et plus particulièrement les fibres de bois, le béton de chanvre, la laine de lin, la laine de mouton, le métisse® et les anas de lin. Ces matériaux, par essence naturels, présentent des spécificités liées à leur origine (animale ou végétale) et à leur structure (fibres, paille, matrice solide…). Leur porosité, très élevée, les rend réactifs aux variations d’humidité relative ambiante, ce qui peut impacter leurs performances thermiques et leur durabilité (comme pour tous les matériaux), mais également leur conférer des capacités de régulation. Dans un souci d’améliorer la connaissance de ces matériaux particuliers, nous proposons tout d’abord d’étudier l’impact causé par l’humidité sur leurs caractéristiques thermiques, principalement la conductivité thermique et la chaleur spécifique. Ensuite les caractéristiques hygrothermiques sont étudiées, ce qui permet de mieux comprendre les phénomènes dépendant des capacités d’adsorption, de désorption, de perméabilité ou de résistance à la vapeur d’eau. On se rend compte également de l’importance du gradient de température sur l’évolution des transferts hygriques au sein des matériaux. En plaçant les isolants bio-sourcés sous sollicitations aléatoires ou en conditions réelles d’utilisation, nous pouvons suivre leur comportement d’un point de vue expérimental. Le couplage à une approche numérique permet d’identifier les paramètres d’influence prépondérants, dans l’optique de la prédiction des transferts couplés chaleur/masse par une simulation dans des conditions particulières d’utilisation, comme la rénovation d’un habitat existant. On constate à partir de mesures in situ que ces matériaux ont une grande capacité d’adaptation à des environnements dont l’humidité relative est évolutiveThe work developed in this thesis aims to study the hygrothermal behavior of bio-sourced insulating materials, and more particularly wood fibers, hemp concrete, linen wool, sheep wool, material made of textile recycling (metisse®) and flax shives. These materials, which are essentially natural, have specific characteristics linked to their origin (animal or vegetable) and their structure (fibers, straw, solid matrix, etc.). Their very high porosity makes them reactive to the relative humidity variations, which can affect their thermal performances and their durability (as for all materials), but also give them a regulation capacities. In order to improve the knowledge of these particular materials, first, we propose to study the impact caused by moisture on their thermal characteristics, mainly thermal conductivity and specific heat. Then the hygrothermal characteristics are studied, which makes it possible to better understand the phenomena depending on the capacities of adsorption, desorption, permeability or water vapor resistance. Also, we realize the importance of the temperature gradient impact on the evolution of the hygroscopic transfers within the materials. By placing the studied bio-sourced insulation materials under random loading or under real conditions, it will be possible to follow their hygrothermal behavior from an experimental point of view. The numerical approach makes it possible to identify the preponderant influence parameters, in the context of the prediction of coupled heat and mass transfers by simulation under particular conditions of use, such as the renovation of an existing habitat. On the basis of in situ measurements, it can be seen that these materials have a high adaptability to environments whose relative humidity is evolutionary
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Mnasri, Faiza. "Étude du transfert de chaleur et de masse dans les milieux complexes : application aux milieux fibreux et à l’isolation des bâtiments." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0169/document.
Abstract:
Le contexte énergétique international impose de nouvelles orientations au secteur du bâtiment neuf ou en rénovation. Toute nouvelle solution doit être techniquement efficace et respectueuse pour l’environnement. Il s'agit dans ce travail de thèse de réaliser une étude numérique et expérimentale de matériaux de construction biosourcés liés au contexte transfrontalier Lorrain (France-Belgique- Luxembourg). En effet, ce travail intègre une partie du projet européen « Ecotransfaire » mené pour le développement d'une filière durable propre aux éco-matériaux. La sélection des matériaux selon une liste de critères à la fois scientifiques, géographiques et environnementaux a permis de répondre à notre problématique en s'orientant vers l'intégration des matériaux biosourcés pour leurs aspects favorables à l'environnement et à l’efficacité énergétique du bâtiment. Intégrés au bâtiment, ces matériaux sont sujets à plusieurs phénomènes de transfert de chaleur et de masse. Dans un premier temps et pour mieux appréhender ces phénomènes, un modèle de transfert couplé de chaleur, d'air, d'humidité (HAM transfers) est utilisé pour simuler le comportement hygrothermique d’un matériau en bois massif à structure supposée homogène. Ce modèle, mis en œuvre et résolu par la méthode des éléments finis, a été validé par des résultats analytiques retenus dans la littérature. L'étude de sensibilité du modèle au couplage, aux dimensions dans l'espace, aux conditions aux limites et aux variabilités des paramètres d'entrée est également présentée. Une des difficultés de l’utilisation de ce modèle réside dans la prise en considération de l'aspect fortement hétérogène de certains matériaux. Ainsi, dans ce travail, nous proposons une approche de caractérisation d'un composite lignocellulosique hétérogène de structure poreuse. En effet ce matériau est composé de deux constituants bien connus dans le domaine de l’industrie de construction: Le bois et le ciment. Le bois est incorporé sous forme de granulats avec des formes et des tailles irrégulières et le ciment est utilisé comme un liant. Le travail réalisé permet de remonter aux propriétés intrinsèques équivalentes de ce matériau (conductivité thermique et perméabilité à la vapeur) à l’aide des techniques de micro-tomographie. La méthodologie suivie consiste à la détermination de la structure d'échantillon par une prise d'images à l'échelle microscopique. Une fois la structure de l’échantillon générée, une reconstruction de la représentation bidimensionnelle précède la génération de la structure tridimensionnelle à l'aide d’un outil numérique qui permet de déterminer les propriétés équivalentes des domaines reconstruits en 3D. La perméabilité et la conductivité thermique équivalentes sont les deux propriétés évaluées dans cette configuration. Ces deux propriétés dépendent fortement de la porosité et de la distribution des pores dans la phase continue (la phase solide). De plus la composition de ce matériau et les fractions volumiques de chacun de ses constituants influent sur la formation de sa microstructure et par conséquent sur ses propriétés de transferts thermiques et hydriques. L'ensemble des connaissances développées dans ce travail permet une piste sérieuse pour l'élaboration d'un éco-matériau à propriétés contrôlées pour des usages spécifiques dans la construction et la rénovationInternational energy context requires a new orientation to the building sector as in construction or in renovation. Any new solution must be technically efficient and environmentally acceptable. In this thesis, the object is to achieve a numerical and experimental analysis of a building biobased materials. Some of these materials are included from the study of a transborder project to the Lorraine region (France, Belgium and Luxembourg). Indeed an Ecotransfaire project was included in this work. This project has been oriented to the development of a sustainable eco materials chain. A process of analysis has been established in order to select the materials candidates on the basis of scientific, geographical and environmental criteria. The answers are moving towards the integration of bio-based materials. These materials are subject of several heat and mass transfers phenomena. So understanding these mechanisms within a building material has been achieved firstly. This resulted on a coupled model of heat transfer, air, moisture experienced by the HAM model. This model is applied to a wooden building material whose its structure is assumed homogeneous. Then, this model was implemented and solved by the finite element method. Its numerical solution is validated by analytical results available in the literature. The study of sensitivity of the model coupling, dimensions in space, the boundary conditions and the variability of input parameters is also presented. One of the difficulties of using this model is the case of heterogeneous materials. Thus, in this work, we propose an approach of characterization of a heterogeneous lignocellulosic composite material with a porous structure. In fact, this material is composed of two components: Wood and cement. The wood is presented by a shapes aggregates with irregulars sizes and the cement is considered as the binder in the composition. The object was to predict its equivalent intrinsic properties (thermal conductivity and vapor permeability) by using the micro-tomography techniques.The methodology consists to determine the structure of the sample by taking images at the microscopic scale. Once the structure of the sample is generated, we will conduct from a reconstruction of the two-dimensional representation to a three dimensional structure by using a numerical tool which determines the equivalent properties of the 3D reconstructed domain. The permeability as well as the equivalent thermal conductivity are the two properties evaluated in this configuration. These two properties are strongly depend to the porosity and to pore distribution in the continuous phase (the solid one). Moreover the composition of the material and the volume fractions of each components influence the formation of microstructure and consequently the thermal and hydric transfers