Durabilité des matériaux cimentaires : modélisation de l'influence des équilibres physico-chimiques sur la microstructure et les propriétés mécaniques résiduelles

par Emmanuel Guillon

Thèse de doctorat en Mécanique. Génie mécanique. Génie civil

Sous la direction de Micheline Moranville.

Soutenue en 2004

à Cachan, Ecole normale supérieure .


  • Résumé

    Les performances des matériaux de construction à matrice cimentaire proviennent principalement du ciment hydraté. Grâce à l'expérimentation et à la modélisation ces matériaux ont pu être adaptés à certains environnements chimiquement agressifs. Nous proposons une nouvelle approche basée sur les transports réactifs, applicable à tout solution agressive externe. L'évolution des minéraux de la matrice cimentaire, par dissolutions ou précipitations, est mise en relation avec celle de la solution interstitielle, elle même reliée aux échanges ioniques avec l'extérieur. Les dégradations chimiques modifient la microstructure du matériau, qui est modélisée par des images digitalisées. Notre approche a été validée sur trois matériaux différents, dans trois environnements distincts. Un modèle mécanique aux éléments-finis, complémentaire, caractérise l'évolution du module de Young résiduel du matériau dégradé en utilisant la représentation digitalisée de la microstructure.

  • Titre traduit

    Durability of cement-based materials : modeling of the influence of physical and chemical equilibria on the microstructure and the residual mechanical properties


  • Résumé

    Performances of cement-based building materials corne from the hydrated cement. Thanks to experiments and models, these materials have been successfully adapted to specifie chemically aggressive environments. We propose a new approach based on reactive-transport, applicable to any external aggressive solution. Mineral evolution of the cement matrix, by dissolutions or précipitations, is related to that of thé pore solution, linked to thé ionic exchanges with the external environment by itself. Chemical degradations modify the material microstructure, which is modelled by digital images. A complementary mechanical fmite-element model characterizes the residual Young modulus evolution, by using the digital representation of the microstructure.

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Informations

  • Détails : XXII-154 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Notes bibliogr.

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  • Cote : CTLes / THE GUI
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