Analyse multi-échelles du vieillissement du collage composites/béton soumis à des chargements mécaniques monotones et cycliques : Expérimentation / Modélisation

Résumé

L'utilisation d'adhésifs dans les secteurs de l'ingénierie mécanique et civile, notamment dans les installations éoliennes offshore, a considérablement augmenté en raison de leur capacité à lier différents types de matériaux de manière efficace et durable. Cette thèse se concentre sur l'évaluation des performances de trois adhésifs commerciaux : Sikadur 30, Loctite UK 1351 B25 et Sicomin 5030, en termes de propriétés mécaniques et de durabilité dans des environnements marins exigeants.

Les caractéristiques chimiques et mécaniques de chaque adhésif ont été analysées, mettant en évidence des avantages spécifiques. Sikadur 30, chargé de silice, a démontré une robustesse remarquable et une résistance à la fatigue, tandis que Loctite a montré une excellente résistance thermique et chimique, adaptée aux environnements soumis à des variations de température et à des agents corrosifs.

La méthodologie expérimentale inclut des essais de traction et des tests thermiques, complétés par des tests de vieillissement accéléré. Ces essais ont permis de recueillir des données précieuses sur la résistance et la stabilité des assemblages. Les résultats ont révélé que Sikadur, bien que performant, est sensible aux variations de température, tandis que Loctite présente une résilience constante dans divers environnements, y compris les conditions humides.

L'application de la loi d'Arrhenius pour modéliser le vieillissement des adhésifs a démontré une corrélation linéaire significative entre le logarithme du temps et le réciproque de la température absolue, permettant de prédire les pertes de propriétés mécaniques sur des périodes prolongées. Cette modélisation, intégrée dans des modèles non-linéaires, fournit un cadre prédictif robuste pour évaluer la durée de vie des adhésifs dans des conditions variées.

Les résultats obtenus dans cette étude enrichissent notre compréhension des mécanismes de vieillissement des adhésifs et offrent des recommandations cruciales pour la sélection et l'utilisation des adhésifs dans des applications industrielles critiques, garantissant ainsi la fiabilité et la durabilité des structures offshore. Cette thèse propose des stratégies pour améliorer les performances des adhésifs, contribuant de manière significative à l'optimisation des installations éoliennes offshore.

Jury

• Valérie NASSIET PU, Tarbes Rapporteur
• Noureddine HAMDI Prof. Univ. Gabés Rapporteur
• Mohamed Amine BEN SOUF MCF HDR, Univ Sfax Examinateur
• Laurence CURTIL PU, Université Lyon Présidente du jury
• Frédéric LEBON PU AMU Directeur de thèse
• Noamen GUERMAZI Prof. Univ. Sfax Directeur de thèse
• Aurélien MAUREL MCF HDR AMU Co-encadrant de thèse
• Marco LAMBERTI Chercheur INEA Bologne Invité
• Geoffroy VETRANO Ingénieur IDEOL La Ciotat Invité

La soutenance de thèse de Khaoula IDRISSA est prévue le  28 novembre à 10h00 - amphithéâtre du LMA