Étude du comportement des piles de pont confinées de PRFC par écoute acoustique

Une structure en béton armé est sujette à différents types de sollicitations. Les tremblements de terre font partie des événements exceptionnels qui induisent des sollicitations extrêmes aux ouvrages. Pour faire face à cette problématique, les codes de calcul des ponts routiers font appel à une approche basée sur des niveaux de performance qui sont rattachés à des états limites. Actuellement, les états limites d'une pile de ponts en béton armé (BA) confinée à l'aide de polymères renforcés de fibres de carbone (PRFC) proposés dans la littérature ne prennent pas en compte le confinement lié au chemisage de PRFC en combinaison avec celui des spirales d'acier. Ce projet de recherche était la suite du volet de contrôle non destructif d'une étude réalisée en 2012 qui comprenait un volet expérimental [Carvalho, 2012] et un volet numérique [Jean, 2012]. L'objectif principal était de compléter l'étude du comportement des poteaux en BA renforcés de PRFC soumis à un chargement cyclique avec les données acoustiques recueillies par St-Martin [2014]. Plus précisément, les objectifs spécifiques étaient de déterminer les états limites reliés aux niveaux de performance et de caractériser la signature acoustique de chaque état limite (p. ex. fissuration du béton, plastification de l'acier et rupture du PRFC). Une méthodologie d'analyse acoustique basée sur l'état de l'art de Behnia et al. [2014] a été utilisée pour quantifier la gravité, localiser et caractériser le type de dommages. Dans un premier temps, les données acoustiques provenant de poutres de 550 mm x 150 mm x 150 mm ont permis de caractériser la signature acoustique des états limites. Puis, des cinq spécimens d'essai construits en 2012, les données acoustiques de trois spécimens, soient des poteaux circulaires d'un diamètre de 305 mm et d'une hauteur de 2000 mm ont été utilisée pour déterminer les états limites. Lors de ces essais, les données acoustiques ont été recueillies avec 14 capteurs de résonances qui étaient reliés à un système multicanal et au logiciel AEwin SAMOS 5.23 de Physical Acoustics Corporation (PAC) [PAC, 2005] par St-Martin [2014]. Une analyse de la distribution des paramètres acoustiques (nbr. de comptes et énergie absolue) combiné à la localisation des événements et le regroupement statistique, communément appelé clustering, ont permis de déterminer les états limites et même, des signes précurseurs à l'atteinte de ces états limites (p. ex. l'initiation et la propagation des fissures, l'éclatement de l'enrobage, la fissuration parallèle aux fibres et l'éclatement du PRFC) qui sont rattachés aux niveaux de performances des poteaux conventionnels et confinés de PRFC. Cette étude a permis de caractériser la séquence d'endommagement d'un poteau en BA renforcé de PRFC tout en démontrant l'utilité de l'écoute acoustique pour évaluer l'endommagement interne des poteaux en temps réel. Ainsi, une meilleure connaissance des états limites est primordiale pour intégrer les PRFC dans la conception et la réhabilitation des ouvrages.

L’agir professionnel des enseignants dans la gestion des difficultés “ordinaires” d’apprentissage au primaire : analyse d’un cas dans une perspective historico-culturelle

Cette thèse porte sur l’agir professionnel d’enseignants dans la gestion des difficultés “ordinaires” d’apprentissage, notamment à travers les gestes professionnels qu’ils peuvent mobiliser pour aider les élèves à les surmonter. L’originalité de cette étude réside dans sa capacité à documenter, à l’appui d’assises conceptuelles pertinentes, le “paradigme manquant” (Roiné, 2014) dans les analyses actuelles sur les difficultés d’apprentissage, tout en se démarquant des approches dites pathologisantes. En d’autres termes, elle s’efforce de déplacer le centre de gravité de l’interprétation des difficultés d’apprentissage vers la sphère pédagogique et didactique tout en œuvrant à la définition d’un agir spécifique dans le cadre de la classe. Au sein de cette approche, qui se veut psychopédagogique (Benoît, 2005), les difficultés d’apprentissage sont considérées comme normales et inhérentes à l’apprentissage, ce qui met l’agir enseignant au centre des solutions à envisager. En cherchant à documenter la manière dont ce type de difficultés peut être pris en compte dans le cadre même de la classe, nous avons défini la notion de difficultés “ordinaires” d’apprentissage et mobilisé le concept d’agir professionnel (Jorro, 2004, 2006a ; Jorro et Crocé-Spinelli, 2010). Ce dernier s’articule autour de quatre gestes professionnels (les gestes langagiers, les gestes de mise en scène des savoirs, les gestes éthiques et les gestes d’ajustement dans la situation). Nous avons inscrit notre démarche dans le cadre de la théorie historique-culturelle proposée par Vygotski (1997, 2016) dans la mesure où le concept de zone de développement le plus proche contient en soi, à notre sens, la notion de difficulté, d’une part, et d’accompagnement (agir) de la part de l’enseignant, d’autre part. À l’instar d’autres travaux portant sur l’agir professionnel d’enseignants, la présente recherche, portant sur une étude de cas (Savoie-Zajc, 2011), permet de poser quelques hypothèses signifiantes quant à l’impact des gestes professionnels mobilisés par un enseignant pour intervenir auprès d’élèves éprouvant des difficultés “ordinaires” d’apprentissage en contexte de classe. Cette étude tend à montrer aux acteurs de l’éducation que l’agir enseignant peut détenir tout le potentiel nécessaire au développement d’une approche psychopédagogique visant à intervenir dans la gestion des difficultés “ordinaires” d’apprentissage, sans qu’il soit systématiquement nécessaire d’externaliser leur prise en charge ou de recourir aux professionnels du soin (Morel, 2014).

Numerical simulation of fresh SCC flow in wall and beam elements using flow dynamics models

Abstract : Recently, there is a great interest to study the flow characteristics of suspensions in different environmental and industrial applications, such as snow avalanches, debris flows, hydrotransport systems, and material casting processes. Regarding rheological aspects, the majority of these suspensions, such as fresh concrete, behave mostly as non-Newtonian fluids. Concrete is the most widely used construction material in the world. Due to the limitations that exist in terms of workability and formwork filling abilities of normal concrete, a new class of concrete that is able to flow under its own weight, especially through narrow gaps in the congested areas of the formwork was developed. Accordingly, self-consolidating concrete (SCC) is a novel construction material that is gaining market acceptance in various applications. Higher fluidity characteristics of SCC enable it to be used in a number of special applications, such as densely reinforced sections. However, higher flowability of SCC makes it more sensitive to segregation of coarse particles during flow (i.e., dynamic segregation) and thereafter at rest (i.e., static segregation). Dynamic segregation can increase when SCC flows over a long distance or in the presence of obstacles. Therefore, there is always a need to establish a trade-off between the flowability, passing ability, and stability properties of SCC suspensions. This should be taken into consideration to design the casting process and the mixture proportioning of SCC. This is called “workability design” of SCC. An efficient and non-expensive workability design approach consists of the prediction and optimization of the workability of the concrete mixtures for the selected construction processes, such as transportation, pumping, casting, compaction, and finishing. Indeed, the mixture proportioning of SCC should ensure the construction quality demands, such as demanded levels of flowability, passing ability, filling ability, and stability (dynamic and static). This is necessary to develop some theoretical tools to assess under what conditions the construction quality demands are satisfied. Accordingly, this thesis is dedicated to carry out analytical and numerical simulations to predict flow performance of SCC under different casting processes, such as pumping and tremie applications, or casting using buckets. The L-Box and T-Box set-ups can evaluate flow performance properties of SCC (e.g., flowability, passing ability, filling ability, shear-induced and gravitational dynamic segregation) in casting process of wall and beam elements. The specific objective of the study consists of relating numerical results of flow simulation of SCC in L-Box and T-Box test set-ups, reported in this thesis, to the flow performance properties of SCC during casting. Accordingly, the SCC is modeled as a heterogeneous material. Furthermore, an analytical model is proposed to predict flow performance of SCC in L-Box set-up using the Dam Break Theory. On the other hand, results of the numerical simulation of SCC casting in a reinforced beam are verified by experimental free surface profiles. The results of numerical simulations of SCC casting (modeled as a single homogeneous fluid), are used to determine the critical zones corresponding to the higher risks of segregation and blocking. The effects of rheological parameters, density, particle contents, distribution of reinforcing bars, and particle-bar interactions on flow performance of SCC are evaluated using CFD simulations of SCC flow in L-Box and T-box test set-ups (modeled as a heterogeneous material). Two new approaches are proposed to classify the SCC mixtures based on filling ability and performability properties, as a contribution of flowability, passing ability, and dynamic stability of SCC.