CONTRIBUTION A LA MODELISATION NUMERIQUE ET THEORIQUE DES PROPRIETES THERMIQUES ET MECANIQUES DU COMPOSITE TERRE PAILLE

Abstract

Les constructions en terres attirent de plus en plus l’attention des acteurs de la construction à l’échelle du pays. Cet intérêt vient dans une perspective de réduction de la consommation d’énergie et de l’utilisation des matériaux écologiques et renouvelables. Toutefois, la prise de décision concernant l’utilisation de la terre de construction constitue un défi majeur. Cette étude vise, essentiellement, à développer un modèle numérique pour prédire les propriétés thermiques et mécaniques du composite terre-paille, afin de renforcer son utilisation dans le système constructif. Notre méthodologie repose essentiellement sur l’utilisation de modèles théoriques, basés sur le principe d’homogénéisation des matériaux composites afin de pouvoir étudier, analyser et vérifier les propriétés thermiques et mécaniques du composite « terre-paille ». Sur cette base, nous avons développé un modèle basé sur la modélisation d’une matrice en terre à répartition aléatoire en fibres paille. Ce modèle permet la génération de positions aléatoires du renfort dans la matrice tout en contrôlant le taux de remplissage en fibres à « 5 %, 10 % et 15 % ». Le modèle ainsi créé est implémenté dans le logiciel Ansys Mechanical APDL1 pour une simulation numérique avec différentes hypothèses de calcul, des conditions initiales et des conditions aux limites. Pour valider notre modèle numérique, nous avons effectué une étude comparative des résultats obtenus avec ceux générés par les modèles théoriques, ainsi que les résultats recensés à l’état de l’art et ceux déterminés par la voie de notre protocole expérimental. Les résultats théoriques et numériques obtenus dans le cadre de cette étude contribueront davantage dans la prise de décision sur l’usage du matériau « terre paille », en amont, par les constructeurs et d’aboutir à des résultats approchés à ceux obtenus par les études expérimentales, tout en minimisant le temps et le coût des essais.