EvaDéOS

Evaluation non destructive pour la prédiction de la Dégradation des structures et l’Optimisation de leur Suivi

 

 

Accueil

Objectifs

Organisation

Exemples de résultats :

- Tâche 3

- Tâche 4 : synthèse, hiérachisation, banc d'essais

Planning

 

 

 

 

 

Tâche 4 : prévision et modèle de dégradation (pilotage : LMDC, Phimeca)

Synthèse des modèles de carbonatation

Il existe de nombreux modèles simplifiés pour l’ingénierie disponibles pour le gestionnaire d’ouvrage. Ces modèles recouvrent à peu près la même physique, mais avec un degré d’empirisme variable pour la prise en compte des facteurs correctifs relatifs aux matériaux et aux conditions d’exposition. D’autre part, leurs notations sont assez disparates. Afin de faciliter le choix d’un modèle pour le gestionnaire, la synthèse bibliographique a fait apparaître une expression synthétique :



- kE : facteur de prise en compte des conditions d’exposition ;
- kC : facteur de prise en compte des conditions de cure du béton ;
- kP : facteur intégrant les différentes conditions qui influent sur la diffusion du CO2 dans le réseau poreux, pouvant s’écrire où kP,E est la part associée à l’environnement (pression de CO2, degré de saturation, etc.), kP,M est la part associée au matériau (porosité, concentration des hydrates, quantité de matériau carbonatable, etc.) ;
- DCO2 : coefficient de diffusion du CO2.
Les expressions des facteurs sont précisées ici pour 4 modèles, par la suite hiérarchisés puis passés au banc d’essai numérique.

 

 

 

Les paramètres communs à plusieurs modèles relatifs à la pâte de ciment peuvent être déterminés à partir de la quantité de ciment (c) et du degré d’hydratation (alpha) :
- CH : concentration en portlandite (mol/L) ;
- AFt : concentration en tri-sulfo-aluminates de calcium (mol/L) ;
- AFm: concentration en mono-sulfo-aluminates de calcium (mol/L) ;
- CSH : concentration en gel de CSH (mol/L) ;
- vp : fraction volumique de pâte.
Les autres paramètres communs à plusieurs modèles sont le coefficient de diffusion de référence du CO2 (DCO2,0=1,39×10-5 m2/s), la concentration en surface du CO2 (Cs=6,5×10-4 kg/m3) la porosité du béton (phi), l’humidité relative de l’air (RH) et les facteurs ke et kc, qui ont pour expressions :



RH0 est l’humidité relative pour laquelle est mesurée la profondeur carbonatée servant éventuellement à estimer le coefficient de diffusion ou la résistance à la carbonatation, tc,0 est la durée de la cure humide appliquée aux éprouvettes testées et tc,ref est la durée de référence égale à 7 jours.
: