La diffusion des ions chlore dans les mortiers

par Jean-Philippe Bigas

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Jean-Pierre Ollivier.

Soutenue en 1994

à Toulouse, INSA .


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  • Résumé

    Dans un programme d'étude visant a prévoir la durée de vie des ouvrages en béton utilises pour le stockage en surface des déchets radioactifs, nous nous sommes intéressé au thème général des relations entre la microstructure des bétons et les propriétés de transfert. Notre programme de recherche visait a étudier l'influence de la microstructure des mortiers sur la diffusivité des ions chlore en faisant varier la composition, la durée de la cure et l'état de microfissuration, mais aussi a fournir des données sur les interactions entre les ions chlore et le matériau. Nous avons mis au point une méthode de quantification des interactions entre les ions chlore et des échantillons massifs de mortier. Pour cela nous avons décrit les interactions par un isotherme de freundlich ou de langmuir et par un isotherme linéaire équivalent. A partir de différents essais de diffusion pure réalisés avec plusieurs valeurs du gradient de concentration nous calculons les paramètres des équations de freundlich ou de langmuir. Nous avons montré que l'isotherme de freundlich ainsi déterminé décrivait mieux le transfert des ions chlore dans le mortier étudié aux concentrations caractéristiques des environnements marins. L'étude de l'influence de la microstructure des mortiers à base de CPA-CEMI i a montré que la microfissuration accroit le coefficient de diffusion et diminue le coefficient de partage équivalent, paramètre qui rend compte des interactions. Ce résultat est expliqué par une diminution de la tortuosité du cheminement des ions chlore entraînée par la microfissuration. Nous avons démontré que le rôle des auréoles de transition pouvait être interprété comme celui des microfissures. L'accroissement du volume des auréoles de transition et leur interconnexion a pour effet d'augmenter les capacités de transfert des fractions de pate de ciment contenues dans les mortiers tout en diminuant leur capacité de fixation des ions chlore. Nous avons constaté que l'augmentation du rapport e/c entraîne un accroissement du coefficient de diffusion en même temps qu'il engendre de plus fortes interactions. L'allongement de la durée de la cure de un a trois mois ne modifie pas de manière importante les phénomènes de transfert. Les données spécifiques que nous avons obtenues sur les interactions entre les ions chlore et la microstructure des mortiers peuvent être utilisées pour la prévision de la pénétration des ions chlore dans les bétons d'enrobage et de la corrosion des armatures pour des ouvrages en milieu marin.

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Informations

  • Détails : 203 f
  • Annexes : 44 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Cergy-Pontoise. Bibliothèque universitaire. Site de Neuville.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS INSA 1994 BIG
  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1994/314/BIG
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