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Mercado Mendoza, Hugo Ramiro. Transferts aqueux à travers les matériaux cimentaires partiellement saturés

Mercado Mendoza, Hugo Ramiro (2012). Transferts aqueux à travers les matériaux cimentaires partiellement saturés.

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Résumé en francais

Les propriétés de diffusivité ont une importance capitale dès lors que la durabilité de tout ouvrage fait à base d'un matériau cimentaire est concernée. A son tour, l'influence de la microstructure des matériaux cimentaires sur les propriétés de transfert est avérée et dépend à la fois des caractéristiques du matériau lui-même mais aussi de son vécu et des conditions d'environnement. En conditions de fonctionnement, le matériau cimentaire n'est que très rarement dans un état de saturation complète. Depuis de nombreuses années la communauté scientifique a mis en exergue le manque de données expérimentales sur la diffusion aqueuse en milieu insaturé. L'objectif essentiel de ce travail de recherche consiste en la détermination du coefficient de diffusion d'une espèce ionique à travers des matériaux cimentaires partiellement saturés. Une approche fondée sur l'analogie entre diffusion ionique et conduction électrique - établie par la relation de Nernst-Einstein - et sur le concept de facteur de forme, a été ici mise en oeuvre. Ainsi, un protocole expérimental basé sur l'essai de spectroscopie d'impédance électrochimique, ainsi qu'une procédure d'analyse des mesures, par application d'un modèle électrique de la microstructure des matériaux, ont été développés. Une étape de validation a été effectuée au moyen d'un essai électrocinétique sur des matériaux saturés. Le caractère géométrique du facteur de forme qui reflète la configuration du réseau poreux, indépendamment de la force ionique et de la composition de sa solution porale, a été mis en évidence. Le coefficient de diffusion de l'ion chlorure a été calculé en conséquence, montrant la pertinence de la méthode proposée. Cette méthode a permis de déterminer le coefficient de diffusion d'une espèce ionique au travers de différents matériaux partiellement saturés. Il a été montré que le facteur de forme dépend aussi du degré de saturation du matériau. De même, le coefficient de diffusion s'avère une grandeur intrinsèque du matériau, via son réseau poreux et son état hydrique, et de l'espèce diffusante. Les profils d'évolution du coefficient de diffusion en fonction du degré de saturation ont montré l'existence de voies préférentielles pour le transfert d'espèces ioniques à travers les matériaux. Ces voies semblent être associées, en toute logique, aux principaux modes poraux ainsi qu'à la porosité ouverte totale du matériau.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Lorente, Sylvie
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions (LMDC), EA 3027
Mots-clés libres :Diffusion - Insaturé - Matériau poreux - Béton - Pâte de ciment - Spectroscopie d'impédance - Migration
Sujets :Génie civil, bâtiment
Déposé le :10 Dec 2012 09:23