Modélisation en transport réactif de la dégradation des granulats lors d’une réaction alcali-silice.

Abstract

Dans le contexte du vieillissement des structures massives en béton, comme les enceintes de confinement des centrales nucléaires ou les barrages hydro-électrique, l’étude de la durabilité des matériaux cimentaires est d’un grand intérêt. En particulier, la Réaction Alcali-Silice (RAS) peut réduire la durabilité des structures. Le mécanisme de réaction se décrit en 4 étapes : transport des ions, dissolution de la silice réactive, précipitation des produits de réaction et gonflement causant la fissuration du système. Un modèle de transport réactif à l’échelle mésoscopique est proposé afin de simuler la dissolution progressive des granulats et la précipitation des gels en fonction des caractéristiques du granulat. Les résultats retrouvent les observations de la littérature où le gel d’alcali-silice se forme à cœur de granulat alors qu’un C-S-H au ratio Ca/Si faible se forme à l’interface entre la pâte et le granulat. Deux études paramétriques montrent la capacité du modèle à simuler les effets de taille du granulat ainsi que l’influence des paramètres diffusifs sur le type de produits formés.