Modeles de diffusion non lineaire en milieux poreux. Applications a la dissolution et au sechage des materiaux cimentaires

par Marc Mainguy

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Olivier Coussy.

Soutenue en 1999

à l'ECOLE NATIONALE DES PONTS ET CHAUSSEES .

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  • Résumé

    La durabilite des structures en beton du genie civil est conditionnee par la diffusion d'especes chimiques dans le reseau poreux du materiau cimentaire. C'est en particulier le cas avec le transport des ions chlore dans les betons et avec la lixiviation et le sechage des materiaux a base de ciment. Des modelisations de ces phenomenes, basees sur la methode des volumes finis, sont presentees dans ce travail dans le but de fournir des outils de prediction de la degradation des materiaux cimentaires. La degradation chimique d'un materiau poreux est d'abord etudiee a partir d'un modele simplifie de diffusion et de dissolution non instantanee. Des solutions analytiques correspondant a des cas limites sont comparees a celles obtenues par un schema numerique de volumes finis. La concordance des resultats montre que cette methode numerique simule parfaitement la progression de fronts de dissolution raides. Le modele simplifie est ensuite etendu au cas de la lixiviation d'une pate de ciment, permettant ainsi la restitution de resultats experimentaux. Le transport des ions chlore est modelise par une equation de diffusion-sorption. Le cas d'une isotherme de fixation de freundlich conduit a un front de penetration des chlorures, observe sur des resultats experimentaux et une simulation numerique. Une modelisation des transferts hydriques en milieu poreux non sature est decrite dans la seconde partie et est appliquee au sechage isotherme de materiaux cimentaires faiblement permeables. La comparaison entre les resultats de cette modelisation et d'experiences de sechage sur betons et pates de ciment permet l'identification du mode de transfert de l'humidite dans ces materiaux. Ce travail debouche sur une methode de caracterisation de la permeabilite a l'eau des betons faiblement permeables, parametre difficilement accessible par les moyens d'investigation classiques.


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Informations

  • Détails : 245 p.
  • Annexes : 166 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole des Ponts ParisTech (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne). Bibliothèque Lesage.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : NS 23936
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