Intérêt des modèles couplés chimie-transport pour l’étude de la durabilité des bétons

Abstract

Les modèles existants de durabilité des matériaux cimentaires exposés à toute sorte d’agressions chimiques s’appuient généralement sur un certain nombre de descriptions empiriques, la capacité de fixation des ions sur la matrice cimentaire étant un exemple. Dans cette étude, un nouveau modèle couplé chimie-transport est proposé afin de réduire le nombre de paramètres d’entrée des modèles et de s’affranchir le plus possible du caractère empirique des modèles actuels. Il prend en compte les précipitations/dissolutions des espèces solides et leurs cinétiques, les complexations ioniques et de surface. Il s’appuie sur une base de données thermodynamiques et nécessite un calcul d’hydratation du béton. Le modèle est validé en condition saturée en comparant ses résultats à des mesures expérimentales sur des isothermes de fixation des ions chlorures dans différents contextes. Il montre sa capacité à reproduire le comportement de plusieurs bétons, exposés à plusieurs solutions agressives pour un même jeu de paramètres. Plus surprenant, il permet aussi de décrire le comportement d’un béton exposé aux attaques sulfatiques externes.