Application des méthodes d'intelligence artificielle pour la prédiction des propriétés mécaniques d'une pâte de ciment

Abstract

L’optimisation des matériaux cimentaires vis-à-vis l’empreinte carbone reste insuffisante si l’effet sur leurs propriétés mécaniques n’est pas pris en considération. Cela nécessite une connaissance des corrélations entre ces propriétés mécaniques et la microstructure du matériau. Ces corrélations étant difficilement accessible expérimentalement, dans ces travaux, nous proposons une approche numérique basée sur les méthodes d’intelligence artificielle (IA) et les modèles micromécaniques multi-échelles afin de prédire les propriétés mécaniques à partir de la composition du matériau. Dans un premier temps, nous avons étudié la résistance à la traction et la résistance à la compression à l’échelle de la pâte de ciment. Dans le but de créer une large base de données avec des propriétés variantes, nous avons considéré plusieurs compositions de ciment, plusieurs mélanges eau/ciment et plusieurs âges d’hydratation. Ce couplage servira à combler le manque de données dans la littérature sur la relation entre le comportement mécanique de la pâte de ciment et sa composition chimique. Le résultat est un modèle numérique prédictif utilisé pour des études d’optimisations et de sensibilités. Une validation expérimentale est présentée. Cette méthodologie sera ensuite élargie pour caractériser des pâtes de ciment avec des substitutions minérales.