Modélisation cinétique de la thermo-oxydation des géotextiles en polypropylène
RICHAUD ; FARCAS ; FAYOLLE ; AUDOUIN ; VERDU
Type de document
COMMUNICATION AVEC ACTES NATIONAL (ACTN)
Langue
français
Auteur
RICHAUD ; FARCAS ; FAYOLLE ; AUDOUIN ; VERDU
Résumé / Abstract
Depuis une vingtaine d'années, les géotextiles en polypropylène (PP) sont très utilisés dans le génie civil. L'inaccessibilité de ces matériaux dans les ouvrages rend leur réparation impossible. De ce fait la durée de vie exigée est de 100 ans. Pour garantir de telles exigences, il est nécessaire de disposer d'un outil de prédiction de la durabilité. Actuellement, des essais de vieillissement accélérés empiriques sont réalisés. La durée de vie est alors déduite soit par une extrapolation arrhenienne de l'évolution d'une propriété mécanique soit par l'utilisation d'un facteur d'accélération. Ces méthodes sont empiriques et nécessitent des données de vieillissement réel non disponibles aujourd'hui. Ce travail consiste développer une méthode non empirique : un modèle cinétique prédictif, bâti autour d'actes chimiques universels, le modèle en Boucle Fermée, est développé. Ce modèle cinétique permet de proposer un mécanisme chimique de dégradation en fonction des conditions de vieillissement, puis de relier les phénomènes chimiques à des propriétés macroscopiques. En se basant, notamment, sur l'apparition des fonctions carbonyles par spectrométrie IRTF, les essais de vieillissement en milieu sec d'un PP pur, à différentes pressions d'oxygène et différentes températures, ont permis de déterminer des paramètres cinétiques (constantes de vitesse et énergies d'activation) conformes aux données thermodynamiques. Ensuite, le modèle a été complété en intégrant l'action des anti-oxydants phénoliques. Ces résultats, que l'on peut corréler aux évolutions de la masse molaire du matériaux, permettent d'appréhender le comportement mécanique des PP après vieillissement en milieu sec.
