MODÉLISATION DE LA PERMÉABILITÉ EN FONCTION DE LA MICROSTRUCTURE D’UN MATÉRIAU CIMENTAIRE
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Comment citer

Fabien GENDRON. (2009). MODÉLISATION DE LA PERMÉABILITÉ EN FONCTION DE LA MICROSTRUCTURE D’UN MATÉRIAU CIMENTAIRE. ANNALES DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS, 6(01). Consulté à l’adresse https://journaleska.com/index.php/actp/article/view/3790

Résumé

La perméabilité est un des indicateurs de la durabilité des bétons
et sa prédiction est conditionnée par le choix d’une description
de la microstructure à partir d’un modèle et/ou de paramètres
structuraux pertinents. Dans le présent article, l’influence de
deux modèles de microstructure sur les valeurs de la perméabilité
de pâtes de ciment de différents rapports E/C est étudiée et les
résultats sont comparés à des données expérimentales. Le
premier modèle s’appuie sur une approche numérique de
génération d’un matériau cimentaire à partir de son hydratation
en utilisant le logiciel CemHyd3D du NIST, permettant
d’accéder à la structure discrétisée de la pâte de ciment. La
perméabilité est calculée par résolution numérique directe des
équations de Stokes dans un volume représentatif. Dans un
second modèle, la porosité et la distribution de taille des rayons
d’accès obtenues par porosimétrie au mercure sont exploitées
afin de modéliser la structure sous forme d’un réseau de
capillaires interconnectés. L’application de la conservation de la
masse en chaque nœud du réseau permet ensuite de calculer le
débit au travers du réseau et d’en déduire une perméabilité
équivalente. Bien que du même ordre de grandeur que les valeurs
expérimentales de perméabilité au gaz, les résultats montrent
clairement les limitations des deux approches choisies et pose la
question fondamentale de la capacité des modèles à tenir compte
correctement de la géométrie de la microstructure des matériaux
cimentaires et, en particulier, de l’aspect multi-échelles de leur
porosité réelle.

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