Suivi diélectrique de l’hydratation d’une pâte de ciment : une approche multidisciplinaire
Abstract
Les mesures diélectriques sont un bon candidat pour le suivi non destructif de l’hydratation des matériaux cimentaires. Dans le cadre d’une application in-situ de ces méthodes il est nécessaire de : (i) comprendre les processus à l’origine de la réponse diélectrique de la matrice cimentaire lors de l’hydratation (ii) passager à l’échelle de l’application sur des structures en béton et (iii) le développement de méthodes expérimentales adaptées. Ce travail est focalisé sur le point (i), avec une approche multidisciplinaire combinant modélisation (en dynamique moléculaire, micromécanique et modélisation thermodynamique) et expérimentations (mesures diélectriques et calorimétriques sur pâte de ciment). Expérimentalement, le but est de corréler la permittivité diélectrique εr(f,t) au degré d’hydratation α(t). Plusieurs fréquences f sont testés entre 100 MHz et 3 GHz. Une corrélation plus directe est obtenue à partir de 600 MHz entre εr(t) et α(t). En termes de modélisation, le but est de modéliser εr(α). Une stratégie de modélisation multi-échelle est proposée où des résultats à l’échelle moléculaire sont utilisés comme données d’entrée dans une approche micromécanique tenant compte de la composition du matériau. Enfin, le modèle est comparé aux résultats expérimentaux à 800 MHz. Il donne des résultats satisfaisant avec 10,1% d’erreur moyenne par rapport aux données expérimentales.
