Matériaux structuraux et géomatériaux

lgciv1031  2018-2019  Louvain-la-Neuve

Matériaux structuraux et géomatériaux
5 crédits
30.0 h + 30.0 h
Q2
Enseignants
Bolly Pierre-Yves; Cap Jean-François; Pardoen Benoît coordinateur; Zastavni Denis;
Langue
d'enseignement
Français
Thèmes abordés
Le cours a pour objectif l'apprentissage de la gestion des différentes facettes scientifiques et techniques liées à l'utilisation optimisée des matériaux structuraux et géomatériaux, en incluant une mise en perspective vis-à-vis des ressources naturelles ainsi que des matériaux synthétiques.
Il vise à fournir aux futurs ingénieurs les références mécaniques / géomécaniques de base qui leurs seront utiles lors de leurs activités d'études et de gestion de projets en construction et génie civil.
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

1

Contribution du cours au référentiel du programme (numéro uniquement)

AA1.1, AA1.2, AA3.1, AA3.3, AA4.1, AA4.2, AA4.3, AA4,4, AA5.3, AA5.5, AA6.1

Acquis d'apprentissage spécifiques au cours

Plus précisément, à l'issue de ce cours, l'étudiant doit être capable de :

  • Décrire les principales propriétés mécaniques et physiques des matériaux solides utilisés en structure : ciment hydraulique, béton, acier, bois et maçonnerie ;
  • Décrire les principales propriétés mécaniques et physiques des géomatériaux, les identifier et les classer : roches, minéraux, sols et dérivés ;
  • Décrire et expliquer les processus de défaillance des matériaux structuraux (rupture, fatigue) et leur comportement différé dans le temps (fluage, relaxation).
  • Faire le lien entre les formulations théoriques des propriétés mécaniques et leur évaluation empirique lors d'un essai en laboratoire
  • Décrire et analyser l'interaction de l'eau et des géomatériaux.
  • Décrire et appliquer le concept de contrainte dans les géomatériaux
 

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».
Contenu
Le cours est organisé en trois parties :
1. Notions de base sur le béton et l'acier
  • Structure microscopique des solides : structure atomique - liaisons atomiques - solides cristallins / non cristallins - défauts - classes de matériaux.
  • Propriétés physiques et mécaniques des matériaux structuraux : relation contrainte-déformation - comportement élastique - comportement plastique et élastoplastique - comportement dépendant du temps (fluage et relaxation).
  • Modèles rhéologiques - Défaillance et rupture - Variabilité des propriétés - Effets de la température - Rupture ductile/fragile - Endommagement et rupture par fatigue.
  • Séances de laboratoire: propriétés du béton frais, propriétés du béton durci, propriétés mécaniques des aciers, comportement à la flexion simple d'une poutre en béton armé.
2. Notions de base sur le bois
  • Utilisation du bois dans la construction. Types de bois et leurs propriétés physiques / mécaniques.
  • Résistance du bois, caractéristiques structurelles et durabilité
3. Notions de base de géomatériaux :
  • Genèse et classification des roches (ignées, sédimentaires, métamorphiques) - Principales caractéristiques physiques et techniques des roches - Identification des roches - Origine du sol
  • Géomorphologie et interprétation de cartes géologiques
  • Caractérisation physique du sol: courbe granulométrique des sols fines et grossiers, consistance, classification des sols. Relations de masse et volume, compacité du sol
  • Interaction sol-eau, capillarité, loi de Darcy, écoulement d'eau souterrain, essais de conductivité hydraulique, lignes de courant et équipotentielles
  • Contraint dans le sol, contrainte totale, pression de l'eau interstitielle et contrainte effective.
Méthodes d'enseignement
Enseignement ex-cathedra pour le volume 1.
Ateliers encadrés en salle (exercices dirigés) et séances de laboratoire (LEMSC) pour le volume 2.
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
Travail de recherche en groupe et examen écrit. Les modalités seront précisées lors des cours.
Ressources
en ligne
Disponibles sur Moodle
Bibliographie
Diapositives et syllabus sur Moodle.
Faculté ou entité
en charge
GC


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil

Bachelier en sciences de l'ingénieur, orientation ingénieur civil architecte

Mineure en sciences de l'ingénieur: construction