Homogenization of mechanical and thermal properties of fired clay bricks : effects of porosity

Homogénisation des propriétés mécaniques et thermiques des briques d'argile cuites : effet de la porosité

Zeye Tian (1)

1 LMDC - Laboratoire Matériaux et Durabilité des constructions

Due to the environmental protection requirement, fired clay bricks are facing new development tendency. Fired clay bricks are not only satisfied with mechanical strength but also rising energy utilization. Thermal conductivity is a very important parameter to measure the energy utilization. On the premise of guaranteeing the basically mechanical properties, reducing thermal conductivity has been one of important development goals in building industry.Based on the analysis of micro-structure, microscopic pores have an effect on macroscopic elastic constants and thermal conductivity. Parallel micropores resulting from producing methods cause the transverse isotropy of fired clay bricks. However, it is not clear that the influence of micropores on the macroscopic properties. Though some models studied the effect of porosity on mechanical properties of fired clay bricks, these models are empirical and ignored many microscopic information. One of the goals of the thesis is to analyze the influence of shape, orientation and spatial distribution of microscopic factors on mechanical properties and thermal conductivity in order to provide a reference to optimize the micro-structure of fired clay bricks.

En raison de l'exigence de protection de l'environnement, les briques d'argile cuites sont face à une nouvelle tendance de développement. Briques d'argile cuites ne sont pas seulement satisfaits de la mécanique force mais aussi augmentation de l'utilisation de l'énergie. La conductivité thermique est un paramètre très important mesurer l'utilisation de l'énergie. Sur le principe de garantir essentiellement propriétés mécaniques, la réduction de la conductivité thermique a été l'un des développements importants objectifs dans l'industrie du bâtiment.Basé sur l'analyse de la microstructure, les pores microscopiques ont un effet sur la macroscopie constantes élastiques et conductivité thermique. Micropores parallèles résultant de la production les méthodes provoquent l'isotropie transversale des briques d'argile cuites. Cependant, ce n'est pas clair que l'influence des micropores sur les propriétés macroscopiques. Bien que certains modèles étudié l'effet de la porosité sur les propriétés mécaniques des briques d'argile cuite, ces modèles sont empiriques et ont ignoré de nombreuses informations microscopiques. Un des buts de la thèse est d'analyser l'influence de la forme, l'orientation et la distribution spatiale de microscopique facteurs sur les propriétés mécaniques et la conductivité thermique afin de fournir une référence optimiser la micro-structure des briques d'argile cuites.

Mots clés: Fired clay bricks; Transverse isotropy; Micropores; Microcracks; Homogenization; Elastic properties; Thermal conductivity; Damage

Mots clés: Briques d'argile cuite; Isotropie transverse; Micropores; Microfissures; Homogénéisation; Propriétés élastiques; Conductivité thermique; Endommagement

Domaines: Génie civil

Zeye Tian. Homogenization of mechanical and thermal properties of fired clay bricks : effects of porosity. Civil Engineering. INSA de Toulouse, 2018. English. ⟨NNT : 2018ISAT0010⟩. ⟨tel-01897937⟩