Contribution à l'étude des transferts hydriques et colloïdaux dans les milieux poreux : cas d'application aux matériaux cimentaires
Contribution to the understanding of aqueous and colloid transfers in porous media : application to cementitious materials
EL HADDAJI
Type de document
THESE
Langue
français
Auteur
EL HADDAJI
Résumé / Abstract
La présence de porosité à l'intérieur du béton permet le transport de substances agressives favorisant la dégradation de la structure en béton. Selon l'état de la structure, on peut envisager sa protection ou sa réparation afin de prolonger sa durée de vie. Une solution technologique à base de nanoparticules de silice est appliquée comme solution de réparation de structures existantes. Cette solution est inspirée de l'utilisation de la nanosilice lors de la formulation des bétons à hautes performances. Néanmoins, les mécanismes de réparation ou protection de la nanosilice sur des bétons existants restent peu étudiés. L'objectif de cette thèse est de comprendre les procédés physiques mis en jeu lors de l'application de nanosilice sous forme de suspension sur une matrice cimentaire durcie et de proposer une méthodologie adaptée lors de l'application. Lors de l'imbibition de pâtes de ciment et de mortiers par la nanosilice, nous identifions l'existence d'une profondeur critique qui caractérise un régime d'écoulement ralenti. Nous montrons le caractère probabiliste de cette profondeur critique. Le mécanisme à l'oeuvre peut s'apparenter à un colmatage et nous montrons sa dépendance à la fraction volumique de la nanosilice et à la taille de porosité. Après traitement à la nanosilice, nous montrons que les transferts hydriques sont réduits et nous étudions la période d'induction qui résulte de ce traitement. Sur la base des connaissances acquises et des résultats de durabilité, nous définissons un ratio de surcolmatage qui permet d'évaluer l'épaisseur de la croute de silice formée. À l'aide du ratio de surcolmatage, nous proposons une méthode qui permet d'assister lors de l'application de la nanosilice sur chantier.
