Site Web EMD Recherche simple Recherche avancée mardi 28 septembre 2021 

Document

Article

Titre : Prévision de l'instabilité volumique de matériaux à base de ciment durant une période de gel au cours de leur hydratation, en utilisant la poro-mécanique et l'équilibre local des phases / Predicting the volume instability of hydrated cement systems upon freezing using poro-mechanics and local phase equilibria
Réf. ATILH n°43364
Source : Materials and structures
(2004)
Auteur(s) : ZUBER B.
et MARCHAND J.
Mots clés : FONDS ATILH / Gel dégel / MODELE MATHEMATIQUE / Volume / Matériau - Construction / POROSITE / Pâte durcie ciment / CAPILLARITE / Saturation / THERMODYNAMIQUE / Variation / METHODE ELEMENT FINI / Solution interstitielle / GLACE / Loi comportement / Mécanique endommagement
Résumé : Materials and structures, FRA, 2004, 37, n 268, 257-270
Présentation d'un modèle de comportement au gel (transferts de masse, instabilités volumiques) de matériaux poreux à base de ciment Portland, en référence aux concepts de la poro-mécanique (théorie de Biot et Coussy) et de l'équilibre thermodynamique local entre les différentes phases et espèces ioniques présentes dans le réseau poreux (matériau à base de ciment à l'état solide, glace et eau liquide). Description à l'échelle du pore, du processus de formation de la glace (équations de Gibbs-Duhey et lois de Laplace) ainsi que des effets induits sur le comportement thermo-poro-plastique d'un milieu poreux, en couplant ces phénomènes avec les processus de transfert de liquides dans le réseau capillaire et les lois du comportement thermo-mécanique de la phase solide du matériau poreux (supposé saturé en eau, drainé et homogénéisé par les proportions volumiques de matière solide et de vides) et en introduisant trois familles de paramètres : les propriétés physiques des matériaux solides et de la solution interstitielle ainsi que les propriétés thermo-mécaniques et thermo-dynamiques de la glace. Résolution du modèle mathématique ainsi obtenu, par la méthode des éléments finis, l'incrément temporel étant limité par une borne supérieure (couramment comprise entre 0,1 et 10 sec) caractéristique du modèle et dépendant du facteur d'espacement des pores, de la viscosité de la solution interstitielle, de la perméabilité et du module de Biot (ou coefficient de couplage) du matériau poreux. Validation expérimentale du modèle en interprétant deux séries de mesures d'instabilité volumique de pâtes de ciment, soumises aux essais de gel/dégel : l'une à la cellule de Powers (simulation d'une pâte élémentaire) l'autre, sur des pâtes hydratées (de Powers et Helmut) présentant une teneur en air entraîné comprise entre 0,8 % et 16 %, un facteur moyen d'espacement variant de 0,19 à 2,54 mm et une distribution du rayon des pores étalée de 0,05 à 1 mm.
Langue : Anglais

André Tardy  © Centre de Documentation @ Ecole des Mines de Douai - 2002-2021