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Titre : Résultats numériques fournis par un modèle de transfert des chlorures dans le béton prenant en compte la convection, les cycles de séchage humidification et la carbonatation / Computational results of a model for chloride ingress in concrete including convection, drying-wetting cycles and carbonation
Réf. ATILH n°44026
Source : Materials and structures
(2005)
Auteur(s) : MEIJERS SJH.
et BIJEN JMJM
et DE BORST R.
et FRAAIJ A. L. A.
Mots clés : BETON ARME / BETON / CORROSION / FONDS ATILH / Sel de déverglaçage / Transfert chaleur / Pâte ciment / CHLORURE / MODELE MATHEMATIQUE / Carbonation / DURABILITE / Conservation échantillon / Coefficient diffusion / Humidification séchage / Profil concentration / ZONE EMBRUNS
Résumé : Materials and structures, FRA, 2005, 38, n 276, 145-154
Présentation d'un modèle numérique (méthode des éléments finis) de transfert, diffusion et fixation des ions chlorure dans les bétons et pâtes de ciment, généralisant des modèles déjà connus (fondés sur la fonction d'erreur ou sur la deuxième loi de diffusion de FICK), utilisés pour la prévision de la durée de protection des armatures contre le démarrage de la corrosion par les chlorures. Originalité du nouveau modèle résidant dans le couplage (au moyen de matrices de conductance, de capacitance et des fonctions "matériaux") des équations représentant trois phénomènes physiques : transfert de la chaleur dans le matériau, migration de l'humidité dans le réseau poreux du matériau (ou transfert des ions chlorures par convection), migration des ions dans le réseau poreux en présence de gradients de concentration en chlorures puis, par ailleurs prise en compte de l'effet de la carbonatation du béton sur le transfert des ions en utilisant la solution interstitielle. Présentation des fonctions caractéristiques des matériaux introduites dans le modèle définissant les transferts de chaleur, les teneurs, diffusion et fixation des chlorures (totaux, libres) et la carbonatation. Application du modèle à l'étude du comportement (profils de concentration en chlorures libres ou liés, profils d'humidité, initialisation de la corrosion) de pâtes de ciment et de bétons soumis à différents environnements : séchage de pâtes de ciment en atmosphère sèche et chaude (30 % d'humidité, 30 °C) pendant 150 jours, béton (au ciment de laitier de haut fourneau) immergé en Mer du Nord par 100 m de fond durant 16 ans ; cycles de séchage (42 heures) à une température variant entre 20 et 60 °C et d'humidification (6 heures) avec de l'eau contenant 50 kg de chlorures de sodium/m3, appliqués aux bétons d'essais durant 174 jours. Comparaison de résultats de simulations numériques fournis par ce nouveau modèle avec ceux d'un modèle utilisant la fonction d'erreur (erf) et conséquences sur les caractéristiques des matériaux à introduire dans ce dernier modèle.
Langue : Anglais

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