Développement d'un modèle probabiliste de pénétration des ions chlorure au sein de bétons immergés dans de l'eau de mer
PRADELLE
Type de document
RAPPORT DE STAGE
Langue
francais
Auteur
PRADELLE
Résumé / Abstract
Un modèle physico-chimique multi-espèces de pénétration des ions chlorure à travers les matériaux cimentaires saturés a été développé à l’Ifsttar afin de prédire la durabilité des structures en béton armé vis-à-vis de la corrosion induite par les chlorure. Quatre espèces ioniques sont prises en compte dans ce modèle : Cl-, OH-, K+ et Na+. Le transport des ions est décrit par l'équation de Nernst-Planck : la diffusion (gradient de concentration) et la migration (gradient de potentiel électrique) des quatre espèces ioniques sont ainsi considérées. Les interactions entre les ions chlorure et la matrice cimentaire sont également prises en compte. Néanmoins, ce modèle physico-chimique présente deux importantes limites. D’une part, celui-ci ne tient compte que d’un nombre limité d’espèces ioniques présentes en solution. Ce point se révèle être particulièrement délicat puisqu’il a été établi que les ions sulfate, présent dans l’eau de mer, influençaient la pénétration des ions chlorure dans la matrice cimentaire. De plus, l’équilibre de la portlandite avec la solution interstitielle n’est pas considéré : ce point pourrait influencer les caractéristiques microstructurales du béton. D’autre part, ce code demeure déterministe et la variabilité des paramètres d'entrée n'est pas envisagée : en particulier, celle de l’enrobage et du seuil de corrosion. Ainsi, ce rapport présente deux pistes de travail : (i) le raffinement du modèle physique afin qu’ils tiennent compte des principales espèces ioniques présentes dans l’eau de mer (ii) le couplage numérique entre des approches probabilistes de type FORM, avec ou sans approximation par surface de réponse (méthode approchée), ou Monte-Carlo avec tirages d’importance (méthode directe) et les modèles physico-chimiques développés à l’Ifsttar.
Editeur
INSTITUT FRANCAIS DES SCIENCES ET TECHNOLOGIES DES TRANSPORTS, DE L'AMENAGEMENT ET DES RESEAUX - IFSTTAR
