Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux

Type de document

COMMUNICATION AVEC ACTES INTERNATIONAL (ACTI)

Langue

francais

Auteur

PRADELLE ; THIERY ; BAROGHEL BOUNY ; WANG

Résumé / Abstract

L'Ifsttar a développé un modèle physico-chimique multi-espèces de pénétration des chlorures à travers les matériaux cimentaires saturés ((Baroghel-Bouny et al., 2009), code bil développé en volumes finis dans un environnement en langage C) afin de prédire la durée de vie des structures en béton armé exposées à l'eau de mer. Quatre espèces ioniques sont prises en compte dans ce modèle : Cl-, OH-, K+ et Na+. Le modèle est basé sur l'utilisation d'indicateurs de durabilité comme données d'entrée (porosité et coefficient de diffusion effectif des ions chlorure). Le transport des ions est décrit par l'équation de Nernst-Planck. Les équations de transports sont complétées par la prise en compte des interactions ions-matrice. Néanmoins, ce modèle physico-chimique demeure déterministe et la variabilité des paramètres d'entrée n'est pas prise en compte. Ainsi, cet article présente un couplage numérique entre des approches probabilistes de type FORM avec ou sans surfaces de réponse (méthode approchée) ou Monte Carlo (méthode directe) (code ReliabTbx développé dans l'environnement Matlab) et le modèle physico-chimique pré-décrit. Dans un premier temps, l'article détaille le modèle physique utilisé, ainsi que les outils probabilistes mis en ½uvre. Par la suite, l'article expose les lois de probabilité des données d'entrée du modèle physique (pour le coefficient de diffusion effectif, la loi de variabilité est tirée de (De Larrard, 2010) ; pour les autres données, les lois sont tirées de résultats d'essais menés à l'Ifsttar (Baroghel-Bouny et al., 2011a) et de modèles semi-analytiques (modèle d'hydratation pour les teneurs en C-S-H et en aluminates résiduels par exemple). Les auteurs présentent alors les résultats numériques obtenus, c'est-à-dire la variation de l'indice de fiabilité au cours du temps pour trois bétons (E/L=0.84 à 0.49, avec ou sans cendre volante). Il est montré que les méthodes probabilistes approchées conduisent à des résultats très proches de la méthode directe. Une étude de sensibilité du modèle physique est également conduite en déterminant les élasticités associées aux moyennes et aux écarts types de chaque variable du modèle afin de montrer la pertinence ou non de les probabiliser. De plus, une telle étude permet d'identifier les paramètres d'entrée dont il convient de réduire la variabilité pour atténuer le risque d'aléa (meilleure maîtrise de l'enrobage notamment).