THÈSE DE DOCTORAT EN COTUTELLE - Université Bordeaux 1

Chapitre 3 Les propriétés thermiques du bétonLa diffusivité thermique est étroitement liée à l’amortissement d’une sollicitation dans lematériau. Certains parlent de « viscosité thermique » du matériau (Delacre 2000). Elle traduit leretard thermique de pénétration relatif au volume de l’objet. Elle s’exprime en m 2 .s -1 . Ladiffusivité est liée à la conductivité thermique par la relation suivante :kδ =ρ . vcδ = diffusivité thermique (en m 2 .s -1 ),k = conductivité thermique (W.m -1 .K -1 ),ρ v = masse volumique (en kg.m -3 ),c = chaleur spécifique (J.kg -1 .K -1 ).Pour un béton ordinaire, la diffusivité thermique varie de 1,67.10 -6 à 5,56.10 -7 m 2 .s -1 (Neville2000).On peut enfin noter que plus la température d’un béton évolue rapidement, plus il est sujetaux chocs thermiques (gel/dégel, incendies…). Ceci a une incidence sur sa durabilité.3.2.4. L’EFFUSIVITÉL’effusivité traduit l’aptitude d’un matériau à absorber la chaleur. Elle est notée « b » ets’exprime en J.m -2 .s -½ .K -1 . L’effusivité est liée à la conductivité thermique par la relation :b = k .ρ . vcb = l’effusivité (en J.m -2 .s -½ .K -1 ),k = la conductivité thermique (en W.m -1 .K -1 ),ρ v = la masse volumique (en kg.m -3 ),c = chaleur spécifique (en J.kg -1 .K -1 ).Pour le béton, la valeur de l’effusivité est d’environ 2800 J.m -2 .s -½ .K -1 (Neville 2000).3.2.5. L’INERTIE THERMIQUEL’inertie thermique est la mesure de la réponse thermique d’un matériau à un changementde température. Elle est notée « I t » et s’exprime en J.m -2 .s -½ .K -1 . Elle peut s’exprimer par larelation :I = k.ρ. ctI t = l’inertie thermique (en J.m -2 .s -½ .K -1 ),k = la conductivité thermique (en W.m -1 .K -1 ),ρ v = la masse volumique (en kg.m -3 ),c m = la chaleur massique (en J.kg -1 .K -1 ).L’inertie thermique peut être interprétée comme la capacité d’un matériau à résister à unchangement de température. Cette « résistance » peut également être appréhendée par ladiffusivité thermique. En effet, pour un corps homogène et isotrope, l’inertie thermique et ladiffusivité sont liées par la relation :vm51