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Plateforme de modélisation en vue de la
           prédiction de la durée de vie des bétons
           vis-à-vis de la pénétration d’agents
           agressifs (CO2, chlorures)


           THIERY M., BAROGHEL-BOUNY V., A. MORANDEAU,
           X. WANG, B. WANG, Z. ZHANG
           MAT (Paris)

           DANGLA P.
           Navier (Champ-sur-Marne)

           ORCESI A.
           SOA (Paris)

           CREMONA C.
           Setra


Intervenant - date
Enjeux : prédiction de la durabilité des structures 
en béton armé (BA)
 - Coût de réparation des structures en BA : 50%-
 100% des dépenses par rapport aux constructions
 nouvelles (Europe)

 - Coût annuel des réparations des structures :
 équivalent à 10 % du PIB (Europe)

 Approches prescriptives :
 les critères portent sur les moyens (formulation,
 enrobage, etc.) → innovation limitée (nouveaux
 liants ?, durée de vie 50 ans, optimisation en terme
 d’éco-conception, flexibilité des marges de sécurité)

 Approche performantielle / outils prédictifs :
 ↑ durée de vie (100 ans)




 Intervenant - date
Enjeux : prédiction de la durabilité des structures 
en béton armé (BA)               Guide AFGC
                                                         Baroghel-Bouny et al.

 Approche performantielle / outils prédictifs :
 -Plus grande souplesse pour faciliter l’emploi de
 liants respectueux de l’environnement (identification
 d'indicateurs pertinents)
 -Lien "Formulation" / "Performances"


           Approche multi-niveaux

 Les modèles prédictifs :

 Objectif 0 : compréhension des mécanismes de
 dégradation et identification des paramètres de
 durabilité par analyse inverse

 Objectif 1 : évaluation de la durabilité potentielle
 durant la phase de conception (formulation d’un
 béton pour une durabilité pré-définie, qualification
 d’une formulation, prédiction de la durée de vie)

 Objectif 2 : quantification de la durée de vie 
 résiduelle des structures existantes (aide au
 diagnostic, stratégie de maintenance et de
 réparation)
 Intervenant - date
Modèles physico-chimiques prédictifs
        - Modèles physico-chimiques (pré-requis : connaissance des mécanismes)

        Données d’entrée : indicateurs de durabilité (souplesse, accessibilité)
        Données de sorties : témoins de durée de vie (profils de pénétration et
        cinétiques de dégradation)

        - Cadres déterministes ou probabilistes

                                      Différents niveaux de sophistication
                     (suivant les objectifs, le niveau de précision et les données disponibles)




                          Recherche de la simplicité avant tout
                          (limitation des données d'entrée et des paramètres à
                          identifier)


Intervenant - date
Identification des
données d'entrée
(analyse inverse)




Transferts hydriques




Modèles prédictifs
(multi-niveaux)




 Intervenant - date
Identification des
données d'entrée
(analyse inverse)




Transferts hydriques




Modèles prédictifs
(multi-niveaux)




 Intervenant - date
Identification des
données d'entrée
(analyse inverse)




Transferts hydriques




Modèles prédictifs
(multi-niveaux)




 Intervenant - date
Alimentation des modèles prédictifs




Intervenant - date
Hydratation
         Constitution de la microstructure
 Mise en relation de l’évolution de la composition chimique du matériau (hydratation du
 clinker et réactions des additions minérales) avec la nano-micro-structuration du matériau




                                       Eau




      Grains anhydres de ciment                 Produits d’hydratation (CH + C-S-H)




Structuration du matériau




 Intervenant - date
Hydratation
        Constitution de la microstructure
Développement de modèles semi-analytiques quantifiant les paramètres fondamentaux
caractérisant l’hydratation (teneurs en hydrates, degré d’hydratation, etc.) et la microstructure
du matériau (porosité)




                     Teneurs en hydrates                 Porosité vs. degré d’hydratation


A distinguer des modèles de type
« béton numérique »
(Description « géométrique »)
µic (EPFL)
Intervenant - date
Hydratation
           Propriétés de transfert

                      Hydratation → Microstructure → Propriétés de transferts


                           Microstructure                                   Perméabilité K




                                                       Perméabilité
Porosité




                                                                Degré d'hydratation

                                                                      [Nguyen, 2009]
 Intervenant - date
Interactions physico-chimiques

        Le béton est un matériau en interactions physico-
        chimique avec son environnement

        - Eau
        - Ions (Cl-, SO42-, Na+, K+, ...)
        - Gaz (CO2)

                     La quantification des interactions est cruciale pour 
                      prédire avec précision la pénétration des agents 
                           délétères au sein de la microstructure



Intervenant - date
Effet des interactions sur le transport

                     La nature des interactions joue un rôle 
                      fondamental sur la forme du front de 
                        pénétration des agents agressifs




                                                         [Nilsson, 2010]
Intervenant - date
Interactions physico-chimiques
        Eau - matrice
            Eau libre - Eau adsorbée
                                                       Courbe d’interaction
     (humidité / finesse de la microstructure)
                                                 Vapeur d’eau (HR) - Teneur en eau




Intervenant - date
Interactions physico-chimiques
        Eau - matrice
- Modélisation du comportement hydrique
(adsorption - désorption - cycles)

- Variables : porosité capillaire + degré d’hydratation



                Hystérésis
                Désorption -                                               [Nguyen, 2009]
                adsorption

                                                 Teneur en eau




                                [Thiery, 2007]

                                                                 Humidité relative
Intervenant - date
Interactions physico-chimiques
         Chlorures – matrice cimentaire
                                            Une partie des ions chlorure est libre et une
                                            autre partie est fixée sur la matrice cimentaire
                                            (chimiquement et par adsorption)
                                            Captage chimique / ralentissement



                      [Nguyen, 2007]




- Isotherme de type « double couche »
ou Freundlich
                               eq
     sCl = N CSH f (c Cl )+δ N C       3A




 f(ccl) est une fonction intrinsèque
 δ est un paramètre intrinsèque                                            [Wang, 2012]
 Intervenant - date
Interactions physico-chimiques
        CO2 - matrice           [Thiery, 2011, 2012]




     Les mécanismes de carbonatation sont différents
     suivant la nature des hydrates concernés : CH,
     C-S-H, AFm, AFt, etc.

                     Rôle sur le pH
                                                               Spectrométrie
                                                               de masse
     Prédiction de la capacité et de la cinétique de 
     captation en fonction de la formulation du matériau, de
     la nature des hydrates et de la concentration en CO 2

Intervenant - date
Interactions physico-chimiques
        CO2 - matrice    [Thiery, Morandeau, 2011, 2012]


                                                   Evolution de la microstructure 
                                                   (porosité) en fonction du niveau de
                                                   carbonatation des hydrates (CH et
                                                   C-S-H)


                                                         Lois de comportement
                                                           pour les modèles




                           Matériaux à base
                           de ciment CEM I




                          Matériaux à base de ciment 
                          CEM I + additions (CV)


Intervenant - date
Identification des
données d'entrée
(analyse inverse)




Transferts hydriques




Modèles prédictifs
(multi-niveaux)




 Intervenant - date
Transferts hydriques




Intervenant - date
Transferts hydriques
                                [Coussy, Baroghel-Bouny, Thiery, 1997-2012]

           Modèle multi-phasique
       Eau liquide, vapeur eau, air sec

La séparation des modes de transfert hydrique
est essentielle pour quantifier :
- transports ioniques (chlorures)
- impact du transfert hydrique sur le 
transport des gaz (CO2)




                                                     Séchage : contribution du
                                                     flux d'eau liquide par rapport
                                                     au flux de vapeur d'eau
                                                     (pâtes de ciment à base de
                                                     CEM I)


Intervenant - date
Transferts hydriques et hydratation
                            [Thiery, Nguyen, 2009-2012]

 Couplages entre hydratation et 
 séchage à l'issue du décoffrage
 -Ralentissement des cinétiques
 d'hydratation
 -Mûrissement incomplet de la zone
 d'enrobage




                                                                                Surface
 -Influence des conditions de cure /         H2O                    H2O
 thermo-hygrométriques                                 H2O
                                              Ciment
                                               2C3S + 6 H22O → C3S2H3 + 3CH
                                                        HO
                                               2C2S + 4 H2O → C3S2H3 + CH
                                                        H2O
                                                etc.
        Défauts de microstructure
            Durabilité réduite          Eau indispensable pour l’hydratation
                                         H2O




Plus grande sensibilité des bétons fortement dosés en additions minérales

Intervenant - date
Transferts hydriques et hydratation
                                            [Thiery, Nguyen, 2009-2012]
Porosité




                                                                                Porosité
           Séchage (53% HR)

                        Pâtes de ciment soumises en laboratoire à une 
                        dessiccation précoce (24 h)
                        E/C= 0.6 / 0.45 / 0.35

                                                                             Prédiction de la durée de cure nécessaire
                                                                             pour limiter la dégradation de la durabilité d'un 
                                                                             béton « vert »
                                                                   Surface




                                                                             (béton M30CV, CV/C=0,4)
                       H2O                     H2O
                               H2O


  Intervenant - date
Identification des
données d'entrée
(analyse inverse)




Transferts hydriques




Modèles prédictifs
(multi-niveaux)




 Intervenant - date
Modèles prédictifs




Intervenant - date
Modélisation carbonatation
        Chimie - Transport
Chimie
- Interactions chimiques en solution aqueuse (homogènes)
- Interactions hétérogènes
          + Réactions chimiques (ions-matrice)
          + Réactions chimiques (entre les phases solides)
          ⇒ modèle de type « solution solide »

Transports
- Phase gazeuse : vapeur d’eau et air sec
- Phase liquide : eau liquide, espèces ioniques
Transport par électro-diffusion / advection 
Intervenant - date
Chimie
        ⇒ de fortes non-linéarités
                                                     Carbonatation de la 
                                                     portlandite
                                                     (cinétique)
                     Réactions chimiques homogènes
                            en solution aqueuse




                                                                 Modèle de 
                                                                 solution solide
                                                                 Décalcification
                                                                 des C-S-H




Intervenant - date
Chimie
        ⇒ de fortes non-linéarités
                                                      Carbonatation de la 
                                                      portlandite
                                                      (cinétique)
                     Réactions chimiques homogènes
                            en solution aqueuse




                                           Alcalins




                                                                  Modèle de 
                                                                  solution solide
                                                                  Décalcification
                                                                  des C-S-H




Intervenant - date
Simulations de la carbonatation
        atmosphérique (conditions accélérées)
Description correcte de la « chimie » de    Evolution de l’assemblage minérale en
la solution interstitielle en fonction du   fonction de la concentration en CO2
niveau de carbonatation des C-S-H


                           Pâte de ciment E/C=0.45 CEM I




Intervenant - date
Simulations de la carbonatation
        atmosphérique (conditions accélérées)
          -Profil de teneur en CH à         -Profils de pH à différentes échéances
          différentes échéances             (rôle des alcalins)


                                  Pâte de ciment E/C=0.45 CEM I
                               Carbonatation accélérée (CO2 = 50%)




Intervenant - date
Intervenant - date
Simulations probabilistes de la
        pénétration de la carbonatation
Abaissement du niveau de raffinement du modèle pour prendre en compte la 
variabilité des paramètres d’entrée du modèle
-Incertitude des données d’entrée du modèle
-Variabilité sur la formulation et les conditions de mise en œuvre
-Variation stochastique des conditions d’exposition

Objectifs : calcul plus « juste » des marges de sécurité (sur-dimensionnement)




          Calcul d’une probabilité
           de défaillance ou d’un
             indice de fiabilité



Intervenant - date
Modèle de carbonatation probabilisé

Hypothèses
                                                                         Drying-wetting cycles 
- Le séchage progresse plus vite que la                                  not taken into account
                                            max. depth of drying
carbonatation

- Le front de carbonatation est raide : 
XC=a√t                                                             Depth of
                                                                   carbo. XC


- Humidification instantanée (absorption)                          Depth of
                                                                   drying Xd
(tw = durée de chaque phase 
d'humidification)                            td      tw


- La carbonatation est stoppée quand le 
béton est humide
                                                  - Choix d'une humidité 
- Cinétique de séchage : Xd=d√t                   relative seuil au delà de 
(td = durée de la période de séchage)             laquelle la carbonatation 
                                                  est bloquée HRlim= 80 % 33
Intervenant - date
Modèle de carbonatation probabilisé




     Calcul de l'indice de fiabilité à   -Calcul de l'enrobage optimal
     différentes échéances
     (bétons du projet SBRI)             -Comparaison avec EN 1992-1-1
                                         prévoyant E=3,5 cm
     C1 : C35/45
     C2 : C35/45 (30% CV)                -Surdimensionnement pour des
                                                                  34
     C3 : C50/60 (20% CV)                bétons avec cendres volantes
Intervenant - date
Intervenant - date
Simulations de la pénétration des ions chlorure
(conditions saturées, laboratoire)
     -Essai de diffusion
     -Exploitation du profil à une échéance donnée et une CL fixée
     -Prédictions à d'autres échéances et/ou des CL différentes
                                                           Chlorures libres
          Wang, 2012


                     Chlorures totaux




                                                           Fixation




Intervenant - date
Intervenant - date
Simulations de la pénétration des ions chlorure
        (conditions non-saturées)
     « wick-action » test
     Forts couplages entre les transferts
     hydriques et les mouvements ioniques
                                               Profils de taux de saturation
                                               (état hydrique)




                                            Baroghel-Bouny & Thiery, 2011

Intervenant - date
Simulations de la pénétration des ions chlorure
   (conditions non-saturées)
                              Profils ioniques à différentes 
                              échéances

                              Accumulation des ions au niveau du 
                              front de séchage

                                Baroghel-Bouny & Thiery, 2011


                                                                4 mois

35 jours




Intervenant - date
Conclusion
        • Plateforme de modélisation et de prédiction de la durée de vie
        (agressions ioniques + CO2 / transferts hydriques)

        • Multi-phasique, multi-espèces, multi-physiques
        (cohérence avec l’approche performantielle = souplesse)

        • Différents niveaux de raffinement :
        - Ingénieurs (modèles probabilistes)
        - Analyse inverse des données d’entrée
        - Compréhension des mécanismes

        Environnement :
        bil (langage C, Navier, P. Dangla
        Matlab (dont ReliabTbx, C. Cremona)


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Plateforme de modélistaion en vue de la prédiction de la durée de vie des bétons vis-à-vis de la pénétration d'agents agressifs (CO2, chlorures)

  • 1. Plateforme de modélisation en vue de la prédiction de la durée de vie des bétons vis-à-vis de la pénétration d’agents agressifs (CO2, chlorures) THIERY M., BAROGHEL-BOUNY V., A. MORANDEAU, X. WANG, B. WANG, Z. ZHANG MAT (Paris) DANGLA P. Navier (Champ-sur-Marne) ORCESI A. SOA (Paris) CREMONA C. Setra Intervenant - date
  • 2. Enjeux : prédiction de la durabilité des structures  en béton armé (BA) - Coût de réparation des structures en BA : 50%- 100% des dépenses par rapport aux constructions nouvelles (Europe) - Coût annuel des réparations des structures : équivalent à 10 % du PIB (Europe) Approches prescriptives : les critères portent sur les moyens (formulation, enrobage, etc.) → innovation limitée (nouveaux liants ?, durée de vie 50 ans, optimisation en terme d’éco-conception, flexibilité des marges de sécurité) Approche performantielle / outils prédictifs : ↑ durée de vie (100 ans) Intervenant - date
  • 3. Enjeux : prédiction de la durabilité des structures  en béton armé (BA) Guide AFGC Baroghel-Bouny et al. Approche performantielle / outils prédictifs : -Plus grande souplesse pour faciliter l’emploi de liants respectueux de l’environnement (identification d'indicateurs pertinents) -Lien "Formulation" / "Performances" Approche multi-niveaux Les modèles prédictifs : Objectif 0 : compréhension des mécanismes de dégradation et identification des paramètres de durabilité par analyse inverse Objectif 1 : évaluation de la durabilité potentielle durant la phase de conception (formulation d’un béton pour une durabilité pré-définie, qualification d’une formulation, prédiction de la durée de vie) Objectif 2 : quantification de la durée de vie  résiduelle des structures existantes (aide au diagnostic, stratégie de maintenance et de réparation) Intervenant - date
  • 4. Modèles physico-chimiques prédictifs - Modèles physico-chimiques (pré-requis : connaissance des mécanismes) Données d’entrée : indicateurs de durabilité (souplesse, accessibilité) Données de sorties : témoins de durée de vie (profils de pénétration et cinétiques de dégradation) - Cadres déterministes ou probabilistes Différents niveaux de sophistication (suivant les objectifs, le niveau de précision et les données disponibles) Recherche de la simplicité avant tout (limitation des données d'entrée et des paramètres à identifier) Intervenant - date
  • 5. Identification des données d'entrée (analyse inverse) Transferts hydriques Modèles prédictifs (multi-niveaux) Intervenant - date
  • 6. Identification des données d'entrée (analyse inverse) Transferts hydriques Modèles prédictifs (multi-niveaux) Intervenant - date
  • 7. Identification des données d'entrée (analyse inverse) Transferts hydriques Modèles prédictifs (multi-niveaux) Intervenant - date
  • 8. Alimentation des modèles prédictifs Intervenant - date
  • 9. Hydratation Constitution de la microstructure Mise en relation de l’évolution de la composition chimique du matériau (hydratation du clinker et réactions des additions minérales) avec la nano-micro-structuration du matériau Eau Grains anhydres de ciment Produits d’hydratation (CH + C-S-H) Structuration du matériau Intervenant - date
  • 10. Hydratation Constitution de la microstructure Développement de modèles semi-analytiques quantifiant les paramètres fondamentaux caractérisant l’hydratation (teneurs en hydrates, degré d’hydratation, etc.) et la microstructure du matériau (porosité) Teneurs en hydrates Porosité vs. degré d’hydratation A distinguer des modèles de type « béton numérique » (Description « géométrique ») µic (EPFL) Intervenant - date
  • 11. Hydratation Propriétés de transfert Hydratation → Microstructure → Propriétés de transferts Microstructure Perméabilité K Perméabilité Porosité Degré d'hydratation [Nguyen, 2009] Intervenant - date
  • 12. Interactions physico-chimiques Le béton est un matériau en interactions physico- chimique avec son environnement - Eau - Ions (Cl-, SO42-, Na+, K+, ...) - Gaz (CO2) La quantification des interactions est cruciale pour  prédire avec précision la pénétration des agents  délétères au sein de la microstructure Intervenant - date
  • 13. Effet des interactions sur le transport La nature des interactions joue un rôle  fondamental sur la forme du front de  pénétration des agents agressifs [Nilsson, 2010] Intervenant - date
  • 14. Interactions physico-chimiques Eau - matrice Eau libre - Eau adsorbée Courbe d’interaction (humidité / finesse de la microstructure) Vapeur d’eau (HR) - Teneur en eau Intervenant - date
  • 15. Interactions physico-chimiques Eau - matrice - Modélisation du comportement hydrique (adsorption - désorption - cycles) - Variables : porosité capillaire + degré d’hydratation Hystérésis Désorption -  [Nguyen, 2009] adsorption Teneur en eau [Thiery, 2007] Humidité relative Intervenant - date
  • 16. Interactions physico-chimiques Chlorures – matrice cimentaire Une partie des ions chlorure est libre et une autre partie est fixée sur la matrice cimentaire (chimiquement et par adsorption) Captage chimique / ralentissement [Nguyen, 2007] - Isotherme de type « double couche » ou Freundlich eq sCl = N CSH f (c Cl )+δ N C 3A f(ccl) est une fonction intrinsèque δ est un paramètre intrinsèque [Wang, 2012] Intervenant - date
  • 17. Interactions physico-chimiques CO2 - matrice [Thiery, 2011, 2012] Les mécanismes de carbonatation sont différents suivant la nature des hydrates concernés : CH, C-S-H, AFm, AFt, etc. Rôle sur le pH Spectrométrie de masse Prédiction de la capacité et de la cinétique de  captation en fonction de la formulation du matériau, de la nature des hydrates et de la concentration en CO 2 Intervenant - date
  • 18. Interactions physico-chimiques CO2 - matrice [Thiery, Morandeau, 2011, 2012] Evolution de la microstructure  (porosité) en fonction du niveau de carbonatation des hydrates (CH et C-S-H) Lois de comportement pour les modèles Matériaux à base de ciment CEM I Matériaux à base de ciment  CEM I + additions (CV) Intervenant - date
  • 19. Identification des données d'entrée (analyse inverse) Transferts hydriques Modèles prédictifs (multi-niveaux) Intervenant - date
  • 21. Transferts hydriques [Coussy, Baroghel-Bouny, Thiery, 1997-2012] Modèle multi-phasique Eau liquide, vapeur eau, air sec La séparation des modes de transfert hydrique est essentielle pour quantifier : - transports ioniques (chlorures) - impact du transfert hydrique sur le  transport des gaz (CO2) Séchage : contribution du flux d'eau liquide par rapport au flux de vapeur d'eau (pâtes de ciment à base de CEM I) Intervenant - date
  • 22. Transferts hydriques et hydratation [Thiery, Nguyen, 2009-2012] Couplages entre hydratation et  séchage à l'issue du décoffrage -Ralentissement des cinétiques d'hydratation -Mûrissement incomplet de la zone d'enrobage Surface -Influence des conditions de cure / H2O H2O thermo-hygrométriques H2O Ciment 2C3S + 6 H22O → C3S2H3 + 3CH HO 2C2S + 4 H2O → C3S2H3 + CH H2O etc. Défauts de microstructure Durabilité réduite  Eau indispensable pour l’hydratation H2O Plus grande sensibilité des bétons fortement dosés en additions minérales Intervenant - date
  • 23. Transferts hydriques et hydratation [Thiery, Nguyen, 2009-2012] Porosité Porosité Séchage (53% HR) Pâtes de ciment soumises en laboratoire à une  dessiccation précoce (24 h) E/C= 0.6 / 0.45 / 0.35 Prédiction de la durée de cure nécessaire pour limiter la dégradation de la durabilité d'un  béton « vert » Surface (béton M30CV, CV/C=0,4) H2O H2O H2O Intervenant - date
  • 24. Identification des données d'entrée (analyse inverse) Transferts hydriques Modèles prédictifs (multi-niveaux) Intervenant - date
  • 26. Modélisation carbonatation Chimie - Transport Chimie - Interactions chimiques en solution aqueuse (homogènes) - Interactions hétérogènes + Réactions chimiques (ions-matrice) + Réactions chimiques (entre les phases solides) ⇒ modèle de type « solution solide » Transports - Phase gazeuse : vapeur d’eau et air sec - Phase liquide : eau liquide, espèces ioniques Transport par électro-diffusion / advection  Intervenant - date
  • 27. Chimie ⇒ de fortes non-linéarités Carbonatation de la  portlandite (cinétique) Réactions chimiques homogènes  en solution aqueuse Modèle de  solution solide Décalcification des C-S-H Intervenant - date
  • 28. Chimie ⇒ de fortes non-linéarités Carbonatation de la  portlandite (cinétique) Réactions chimiques homogènes  en solution aqueuse Alcalins Modèle de  solution solide Décalcification des C-S-H Intervenant - date
  • 29. Simulations de la carbonatation atmosphérique (conditions accélérées) Description correcte de la « chimie » de Evolution de l’assemblage minérale en la solution interstitielle en fonction du fonction de la concentration en CO2 niveau de carbonatation des C-S-H Pâte de ciment E/C=0.45 CEM I Intervenant - date
  • 30. Simulations de la carbonatation atmosphérique (conditions accélérées) -Profil de teneur en CH à -Profils de pH à différentes échéances différentes échéances (rôle des alcalins) Pâte de ciment E/C=0.45 CEM I Carbonatation accélérée (CO2 = 50%) Intervenant - date
  • 32. Simulations probabilistes de la pénétration de la carbonatation Abaissement du niveau de raffinement du modèle pour prendre en compte la  variabilité des paramètres d’entrée du modèle -Incertitude des données d’entrée du modèle -Variabilité sur la formulation et les conditions de mise en œuvre -Variation stochastique des conditions d’exposition Objectifs : calcul plus « juste » des marges de sécurité (sur-dimensionnement) Calcul d’une probabilité de défaillance ou d’un indice de fiabilité Intervenant - date
  • 33. Modèle de carbonatation probabilisé Hypothèses Drying-wetting cycles  - Le séchage progresse plus vite que la  not taken into account max. depth of drying carbonatation - Le front de carbonatation est raide :  XC=a√t Depth of carbo. XC - Humidification instantanée (absorption) Depth of drying Xd (tw = durée de chaque phase  d'humidification) td tw - La carbonatation est stoppée quand le  béton est humide - Choix d'une humidité  - Cinétique de séchage : Xd=d√t relative seuil au delà de  (td = durée de la période de séchage) laquelle la carbonatation  est bloquée HRlim= 80 % 33 Intervenant - date
  • 34. Modèle de carbonatation probabilisé Calcul de l'indice de fiabilité à -Calcul de l'enrobage optimal différentes échéances (bétons du projet SBRI) -Comparaison avec EN 1992-1-1 prévoyant E=3,5 cm C1 : C35/45 C2 : C35/45 (30% CV) -Surdimensionnement pour des 34 C3 : C50/60 (20% CV) bétons avec cendres volantes Intervenant - date
  • 36. Simulations de la pénétration des ions chlorure (conditions saturées, laboratoire) -Essai de diffusion -Exploitation du profil à une échéance donnée et une CL fixée -Prédictions à d'autres échéances et/ou des CL différentes Chlorures libres Wang, 2012 Chlorures totaux Fixation Intervenant - date
  • 38. Simulations de la pénétration des ions chlorure (conditions non-saturées) « wick-action » test Forts couplages entre les transferts hydriques et les mouvements ioniques Profils de taux de saturation (état hydrique) Baroghel-Bouny & Thiery, 2011 Intervenant - date
  • 39. Simulations de la pénétration des ions chlorure (conditions non-saturées) Profils ioniques à différentes  échéances Accumulation des ions au niveau du  front de séchage Baroghel-Bouny & Thiery, 2011 4 mois 35 jours Intervenant - date
  • 40. Conclusion • Plateforme de modélisation et de prédiction de la durée de vie (agressions ioniques + CO2 / transferts hydriques) • Multi-phasique, multi-espèces, multi-physiques (cohérence avec l’approche performantielle = souplesse) • Différents niveaux de raffinement : - Ingénieurs (modèles probabilistes) - Analyse inverse des données d’entrée - Compréhension des mécanismes Environnement : bil (langage C, Navier, P. Dangla Matlab (dont ReliabTbx, C. Cremona) Intervenant - date