La durabilité des structures en béton du génie civil est conditionnée par la diffusion d'espèces chimiques dans le réseau poreux du matériau cimentaire. C'est en particulier le cas avec le transport des ions chlore dans les bétons et avec la lixiviation et le séchage des matériaux à base de ciment. Des modélisations de ces phénomènes, basées sur la méthode des volumes finis, sont présentées dans ce travail dans le but de fournir des outils de prédiction de la dégradation des matériaux cimentaires. La dégradation chimique d'un matériau poreux est d'abord étudiée à partir d'un modèle simplifie de diffusion et de dissolution non instantanée. Des solutions analytiques correspondant à des cas limites sont comparées à celles obtenues par un schéma numérique de volumes finis. La concordance des résultats montre que cette méthode numérique simule parfaitement la progression de fronts de dissolution raides. Le modèle simplifie est ensuite étendu au cas de la lixiviation d'une pâte de ciment, permettant ainsi la restitution de résultats expérimentaux. Le transport des ions chlore est modélisé par une équation de diffusion-sorption. Le cas d'une isotherme de fixation de Freundlich conduit à un front de pénétration des chlorures, observe sur des résultats expérimentaux et une simulation numérique. Une modélisation des transferts hydriques en milieu poreux non sature est décrite dans la seconde partie et est appliquée au séchage isotherme de matériaux cimentaires faiblement perméables. La comparaison entre les résultats de cette modélisation et d'expériences de séchage sur bétons et pates de ciment permet l'identification du mode de transfert de l'humidité dans ces matériaux. Ce travail débouche sur une méthode de caractérisation de la perméabilité à l'eau des bétons faiblement perméables, paramètre difficilement accessible par les moyens d'investigation classiques.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00869152 |
| Date | 23 September 1999 |
| Creators | Mainguy, Marc |
| Publisher | Ecole Nationale des Ponts et Chaussées |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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