Modélisation chimio-mécanique de pâtes de ciment exposées aux attaques sulfatiques externes

Abstract

Les matériaux cimentaires exposés aux sulfates se dégradent à cause de réactions physicochimiques en leur sein. L’expansion résultante est usuellement attribuée à la pression de cristallisation de l’ettringite qui se forme dans un milieu supersaturé et dans les petits pores.

D’un point de vue numérique, la plupart des modèles s’inspirent des travaux de Tixier et Mobasher dans lesquels une partie de la précipitation d’ettringite conduit à une expansion du matériau. Néanmoins la quantification de la « partie » d’ettringite responsable de l’expansion est encore mal comprise.

Dans la présente étude, un modèle dans lequel aucun paramètre associé à cette « part » d’ettringite est proposé. Il se base sur la quantité de sulfates désorbés après avoir été préalablement adsorbés sur les C-S-H. Ces sulfates ainsi que les monosulfates présents sont considérés comme responsable de l’expansion.

Un modèle chimio-mécanique basé sur des études antérieures est décrit. Les résultats numériques sur un CEMI et un CEMI résistant aux sulfates sont comparés à des résultats expérimentaux. Ils montrent une bonne corrélation entre expérimental et numérique et suggère un rôle important des sulfates désorbés dans la dégradation des matériaux.