Méthodes de détermination des indicateurs de durabilité · 2014-04-07 · Deff : "pure"...

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1 Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 26 septembre 2008 Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 1/79 Méthodes de détermination des indicateurs de durabilité Véronique Baroghel-Bouny Adjoint au Chef de la Division "Bétons et composites cimentaires" Université Paris Est - Laboratoire Central des Ponts et Chaussées Paris - France Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 26 septembre 2008 Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 2/79 EXEMPLES DE DÉGRADATIONS D'OUVRAGES EN BÉTON (ARMÉ) ✹✹✹✹✹ ✹✹✹✹ ✹✹✹✹ ✹✹✹✹ Pont en bord de mer Corps d'épreuve exposé au gel et aux sels [Baroghel-Bouny, 2005] [AFGC, 2004] [Baroghel-Bouny et al., 2004] la durabilité ... question essentielle !

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Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 1/79

Méthodes de détermination des indicateurs

de durabilité

Véronique Baroghel-BounyAdjoint au Chef de la Division "Bétons et composites cimentaires"

Université Paris Est - Laboratoire Central des Ponts et ChausséesParis - France

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 2/79

EXEMPLES DE DÉGRADATIONS D'OUVRAGES EN BÉTON (ARMÉ)✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹

Pont en bord de mer

Corps d'épreuve exposé au gel et aux sels

[Baroghel-Bouny, 2005]

[AFGC, 2004]

[Baroghel-Bouny et al., 2004]

la durabilité ... question essentielle !

2

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 3/79

Coût ?

Cycles de gel-dégel + sels

• Pénétration des Cl-

• Carbonatation• Alcali-réaction• Réactions sulfatiques

Propriétés de transport+ interactions fluide-matrice

• Gonflement• Ecaillage

Gonflement + fissuration

Cycles d'humidification-séchage

+

+ …

+ …dégradations

processus physico-chimiques

LA DURABILITÉ : PROBLÉMATIQUE GÉNÉRALE✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹

Microstructure

Durabilité ?

Corrosion des armatures

+ dégradations du béton

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Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 4/79

Cycles de gel-dégel + sels

• Pénétration des Cl-

• Carbonatation• Alcali-réaction• Réactions sulfatiques

Propriétés de transport+ interactions fluide-matrice

• Gonflement• Ecaillage

Gonflement + fissuration

Cycles d'humidification-séchage

+

+ …

+ …dégradations

processus physico-chimiques

LA DURABILITÉ : PROBLÉMATIQUE GÉNÉRALE✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹✹

Coût ?

Microstructure

Durabilité ?

Corrosion des armatures

+ dégradations du béton

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Plan☞☞☞☞ 1 - Indicateurs de durabilité : définitions et

caractéristiques

2 - Coefficients de diffusion (apparent et effectif) des chlorures

3 - Perméabilité à l'eau liquide

4 - Perméabilité aux gaz

5 - Conclusion générale et remarques finales

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1 - INDICATEURS DE DURABILITÉ : DÉFINITIONS ET CARACTÉRISTIQUES✹✹✹✹✹

✸✸✸✸ Pertinence théorique ➙➙➙➙ paramètres-clés (matériau) pour laquantification (équations) et la prédiction (modèles) de la durabilité

✸✸✸✸ Détermination fiable et facile ➙➙➙➙ au moyen d'essais de laboratoire(précision, reproductibilité, ..., adéquates), sur éprouvettes de laboratoireou sur prélèvements

➨➨➨➨ indicateurs généraux (universels) valables pour différents types de dégradation

1

[AFGC, 2004]

[RGCU, 2007]

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✸✸✸✸ Pertinence théorique ➙➙➙➙ paramètres-clés (matériau) pour laquantification (équations) et la prédiction (modèles) de la durabilité

✸✸✸✸ Détermination fiable et facile ➙➙➙➙ au moyen d'essais de laboratoire(précision, reproductibilité, ..., adéquates), sur éprouvettes de laboratoireou sur prélèvements

➨➨➨➨ indicateurs généraux (universels) valables pour différents types de dégradation

1 - INDICATEURS DE DURABILITÉ : DÉFINITIONS ET CARACTÉRISTIQUES✹✹✹✹✹

1

•••• teneur (initiale) en portlandite Ca(OH) 2

•••• porosité accessible à l'eau

•••• coefficient de diffusion ( app. ou eff. ) des Cl -

•••• perméabilité aux gaz

•••• perméabilité à l'eau liquide

propriétés de transport

[AFGC, 2004]

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✸✸✸✸ Pertinence théorique ➙➙➙➙ paramètres-clés (matériau) pour laquantification (équations) et la prédiction (modèles) de la durabilité

✸✸✸✸ Détermination fiable et facile ➙➙➙➙ au moyen d'essais de laboratoire(précision, reproductibilité, ..., adéquates), sur éprouvettes de laboratoireou sur prélèvements

➨➨➨➨ indicateurs généraux (universels) valables pour différents types de dégradation

➨➨➨➨ indicateurs spécifiques à un processus de dégradation donné (alcali-réaction, dégradations dues au gel, ...)

1 - INDICATEURS DE DURABILITÉ : DÉFINITIONS ET CARACTÉRISTIQUES✹✹✹✹✹

1

2

5

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Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 9/79

✸✸✸✸ Pertinence théorique ➙➙➙➙ paramètres-clés (matériau) pour laquantification (équations) et la prédiction (modèles) de la durabilité

✸✸✸✸ Détermination fiable et facile ➙➙➙➙ au moyen d'essais de laboratoire(précision, reproductibilité, ..., adéquates), sur éprouvettes de laboratoireou sur prélèvements

➨➨➨➨ indicateurs généraux (universels) valables pour différents types de dégradation

➨➨➨➨ indicateurs spécifiques à un processus de dégradation donné (alcali-réaction, dégradations dues au gel, ...)

➨➨➨➨ paramètres complémentaires (optionnels)

1 - INDICATEURS DE DURABILITÉ : DÉFINITIONS ET CARACTÉRISTIQUES✹✹✹✹✹

1

3

➥➥➥➥ seuls quelques paramètres sont requis ...

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Plan1 - Indicateurs de durabilité : définitions et caractéristiques

☞☞☞☞ 2 - Coefficients de diffusion (apparent et effectif) des chlorures

3 - Perméabilité à l'eau liquide

4 - Perméabilité aux gaz

5 - Conclusion générale et remarques finales

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2 - COEFFICIENTS DE DIFFUSION DES IONS Cl- : PERTINENCE THÉORIQUE✹✹✹✹✹

✸✸✸✸ paramètres-clés dans les lois décrivant la pénétration des ions Cl-

Deff : "pure" propriété de transport (1ère loi de Fick ou éq. de Nernst-Planck)Dapp : prend en compte les interactions (2ème loi de Fick) ➙➙➙➙ description réaliste

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✸✸✸✸ paramètres-clés dans les lois décrivant la pénétration des ions Cl-

Deff : "pure" propriété de transport (1ère loi de Fick ou éq. de Nernst-Planck)Dapp : prend en compte les interactions (2ème loi de Fick) ➙➙➙➙ description réaliste

Relation théorique entre les coefficients "effectif" et "apparent" :

Peau : porosité à l'eauρ : masse volumique

➨➨➨➨ Deff et Dapp : indicateurs de durabilité

➥➥➥➥ le choix entre Dapp et Deff dépendra de l'objectif de l'investigation et de l'utilisation que l'on souhaite faire de ce paramètre dans la pratique

appf

beff D

dcdm

ρPD eau ⋅⋅+=

[Cl- "libres"]

[Cl- liés]

"isotherme" d'interaction

2 - COEFFICIENTS DE DIFFUSION DES IONS Cl- : PERTINENCE THÉORIQUE✹✹✹✹✹

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✸✸✸✸ paramètres-clés dans les lois décrivant la pénétration des ions Cl-

Deff : "pure" propriété de transport (1ère loi de Fick ou éq. de Nernst-Planck)Dapp : prend en compte les interactions (2ème loi de Fick) ➙➙➙➙ description réaliste

Relation théorique entre les coefficients "effectif" et "apparent" :

Peau : porosité à l'eauρ : masse volumique

➨➨➨➨ Deff et Dapp : indicateurs de durabilité

➥➥➥➥ le choix entre Dapp et Deff dépendra de l'objectif de l'investigation et de l'utilisation que l'on souhaite faire de ce paramètre dans la pratique

appf

beff D

dcdm

ρPD eau ⋅⋅+=

[Cl- "libres"]

[Cl- liés]

"isotherme" d'interaction

2 - COEFFICIENTS DE DIFFUSION DES IONS Cl- : PERTINENCE THÉORIQUE✹✹✹✹✹

Capacité de fixation des Cl -

➥➥➥➥ paramètre complémentaire spécifique à la corrosion initiée par les Cl-

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2 - ISOTHERMES D'INTERACTION Cl--MATRICE : DÉFINITION ET EXEMPLE✹✹✹✹✹

•••• Chlorures "libres" (solubles dans l’eau) :➥➥➥➥ dans la phase liquide

(ou faiblement physisorbés sur la matrice solide)

Cl- "libres"

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2 - ISOTHERMES D'INTERACTION Cl--MATRICE : DÉFINITION ET EXEMPLE✹✹✹✹✹

•••• Chlorures "libres" (solubles dans l’eau) :➥➥➥➥ dans la phase liquide

(ou faiblement physisorbés sur la matrice solide)

•••• Chlorures liés : ➥➥➥➥ formation de monochloroaluminate (sel de Friedel)

(ex. : réaction chimique avec les aluminates)➥➥➥➥ adsorption physique sur les C-S-HCl- "libres"

Cl- liés

la quantité dépend duciment (teneur en C3A, ...)

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Cl- "libres"

Cl- totaux

Profondeur

[Cl-]

Cl- liés

2 - ISOTHERMES D'INTERACTION Cl--MATRICE : DÉFINITION ET EXEMPLE✹✹✹✹✹

•••• Chlorures "libres" (solubles dans l’eau) :➥➥➥➥ dans la phase liquide

(ou faiblement physisorbés sur la matrice solide)

•••• Chlorures liés : ➥➥➥➥ formation de monochloroaluminate (sel de Friedel)

(ex. : réaction chimique avec les aluminates)➥➥➥➥ adsorption physique sur les C-S-HCl- "libres"

Cl-

Cl-Cl- [Cl- liés] = [Cl- tot.]−[Cl- "libres"]

(solubles dans l'acide)

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0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0 0,05 0,1 0,15 0,2

mf (% by unit mass of dry concrete)

mb (% by unit mass of dry concrete)

Cl- liés

[Cl- liés] (%)

2 - ISOTHERMES D'INTERACTION Cl--MATRICE : DÉFINITION ET EXEMPLE✹✹✹✹✹

•••• Chlorures "libres" (solubles dans l’eau) :➥➥➥➥ dans la phase liquide

(ou faiblement physisorbés sur la matrice solide)

•••• Chlorures liés : ➥➥➥➥ formation de monochloroaluminate (sel de Friedel)

(ex. : réaction chimique avec les aluminates)➥➥➥➥ adsorption physique sur les C-S-H

➥➥➥➥ déduites des profilsBO

Cl- "libres"

(d'après [Baroghel-Bouny et al., 2007a])[Cl- "libres"] (%)

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Formation de sel de Friedel (C3A, CaCl2, 10 H2O)

Ca(OH)2

C3A

Ca2+ OH-

Al(OH)4-

Cl-

Cl-+

Adsorption physique sur les C-S-H

C-S-H

Cl- OH-

➥➥➥➥ échange Cl--OH- (implique Ca2+) ?

OH-

Cl-

C[Regourd, 1975]

➨➨➨➨ Interactions Cl--matrice ➙ phénomène physicochimique complexe

➨ loi d'adsorption physique

➨ équilibres chimiques impliquant sel de Friedel, Ca(OH)2,aluminates, Cl-, Ca2+, Al(OH)4-, ...

➥➥➥➥ Réactions chimiques (méca. de dissolution/précipitation) ?

➥➥➥➥ Processus d'échange ionique (entre Cl- de sol. interstitielle et SO42- des AFm) ?

➨ [AFm+monosulfoalum.–SO42-] + 2Cl- ↔ [AFm+

Friedel–2Cl-] + SO42-[Beaudoin et al.,1990][Tang & Nilsson, 1993]

[Suryavanshi et al.,1996][Birnin-Yauri & Glasser, 1998][Jones et al., 2003][Samson & Marchand, 2006]

de sol. interstitielle des C-S-H

sel de Friedel

2 - DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES INTERACTIONS Cl --MATRICE✹✹✹✹✹

[Regourd & Hornain, 1975]

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• Migration en régime station. Deff (pente) [ex. NT Build 335] Dapp (time-lag)3 techniques : titrage "aval" ou "amont", conductivimétrie "aval"

• Migration en régime non-station. ➙ Dapp + capacité de fixation + Peau ➙ Deff

[ex. NT Build 492]

• Diffusion en régime non-station. ➙ Dapp + capacité de fixation + Peau ➙ Deff

[ex. NT Build 443]2 méthodes : profil (prélèvements + extraction + dosage des Cl-) et colorimétrie

• Mesure de la résistivité électrique (r) ➙ Deff = a / r[ex. norme espagnole, recom. RILEM, ...]

2 - COEF. DE DIFF. DES Cl- : MÉTHODES DE DÉTERMINATION EN COND. SAT.✹✹✹✹✹

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Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 20/79

• Migration en régime station. Deff (pente) [ex. NT Build 335] Dapp (time-lag)3 techniques : titrage "aval" ou "amont", conductivimétrie "aval"

• Migration en régime non-station. ➙ Dapp + capacité de fixation + Peau ➙ Deff

[ex. NT Build 492]

• Diffusion en régime non-station. ➙ Dapp + capacité de fixation + Peau ➙ Deff

[ex. NT Build 443]2 méthodes : profil (prélèvements + extraction + dosage des Cl-) et colorimétrie

• Mesure de la résistivité électrique (r) ➙ Deff = a / r[ex. norme espagnole, recom. RILEM, ...]

➥➥➥➥ différentes méthodes sont à disposition(directes ou par l'intermédiaire d'autres paramètres)

2 - COEF. DE DIFF. DES Cl- : MÉTHODES DE DÉTERMINATION EN COND. SAT.✹✹✹✹✹

indicateur de substitution

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Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 21/79

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Profondeur (mm)

[Cl- ] (

%)

➥➥➥➥ mise en contact d'une éprouvette avec une solution de NaCl➥➥➥➥ prélèvement d'échantillons ("grignotage" ou sciage) à une échéance donnée➥➥➥➥ extraction et dosage des Cl- par analyse chimique (potentiométrie)➥➥➥➥ profil de concentration en Cl - totaux et/ou "libres" (du type "diffusion pure")

2 - COEF. DE DIFF. DES Cl- : MÉTHODES DE DÉTERMINATION EN COND. SAT.✹✹✹✹✹

• Essai de diffusion en régime non-stationnaire •

Cl-

niveau du liquide éprouvette

Con

cent

ratio

n en

Cl

-(%

) solution de NaCl

(conditions saturées)

protection étanche

➙➙➙➙ Calcul de Dapp (à partir de la 2ème loi de Fick et par fitting sur le profil expérimental)

90 jours

30 g.L-1 NaCl + NaOH 0.1 M

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Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 22/79

2

2

appx

C D

tC

∂∂⋅=

∂∂

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Profondeur (mm)

[Cl- ] (

%)

➙➙➙➙ Calcul de Dapp (à partir de la 2ème loi de Fick et par fitting sur le profil expérimental)

2 - COEF. DE DIFF. DES Cl- : MÉTHODES DE DÉTERMINATION EN COND. SAT.✹✹✹✹✹

• Essai de diffusion en régime non-stationnaire •

Cl-

niveau du liquide éprouvette

Con

cent

ratio

n en

Cl

-(%

)

⋅⋅−⋅=

tD2

xerf1Ct)C(x,

appS(2ème loi de Fick)

solution de NaCl

Dapp

Dapp (C0 = 0)

(Diffusion 1D)

(conditions saturées)

protection étanche

Conc. en Cl- concentration de surface paramètre complémentaire spécifique

à la corrosion initiée par les Cl-➙

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Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 23/79

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Profondeur (mm)

[Cl- ] (

%)

2 - COEF. DE DIFF. DES Cl- : MÉTHODES DE DÉTERMINATION EN COND. SAT.✹✹✹✹✹

• Essai de diffusion en régime non-stationnaire •

Cl-

niveau du liquide éprouvette

Con

cent

ratio

n en

Cl

-(%

) solution de NaCl

(conditions saturées)

protection étanche

Essai très simple ...

➥➥➥➥ mais long, laborieux (prélèvements) et coûteux (analyses chimiques)

➙➙➙➙ Calcul de Dapp (à partir de la 2ème loi de Fick et par fitting sur le profil expérimental)

➙➙➙➙ test colorimétrique AgNO 3➙➙➙➙ essais de migration sous champ électrique

Cl- "libres"

xd

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Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 24/79

0

5

10

15

20

25

30

35

0 5 10 15 20 25 30 35Dns(dif) from c f profile

Dns

(dif)

col

ourim

etric

met

hod

2 - COMPARAISON ENTRE Dapp DÉTERMINÉS À PARTIR D'UN ESSAI DE DIFF. NS PAR LES MÉTHODES DES PROFILS ET COLORIMÉTRIQUE

✹✹✹✹✹

• Résultats obtenus sur des bétons âgés de 90 jours (après conservation dans l'eau) •

➨➨➨➨ même essai de diffusion NS ➙ mesure de la prof. moy. de pénétration x d

➨➨➨➨ même équation ➙ avec cd/cs = 0,14 (valeur "théorique"

proposée par Tang) car cd et cs ne sont pas accessibles expérimentalement dans ce cas

y = x

Exposition pdt 90 jours en labo. à une sol. à 30 g.L-1 NaCl + NaOH 0,1 M

à partir du profil de [Cl-"libres"]

mét

hode

col

orim

étriq

ue

[Baroghel-Bouny et al., 2007b]

tcc

1erf.2x ns(dif)s

d1d ⋅

−= − Dxd Dapp

xd

13

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Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 25/79

0

5

10

15

20

25

30

35

0 5 10 15 20 25 30 35Dns(dif) from c f profile

Dns

(dif)

col

ourim

etric

met

hod

2 - COMPARAISON ENTRE Dapp DÉTERMINÉS À PARTIR D'UN ESSAI DE DIFF. NS PAR LES MÉTHODES DES PROFILS ET COLORIMÉTRIQUE

✹✹✹✹✹

• Résultats obtenus sur des bétons âgés de 90 jours (après conservation dans l'eau) •

➨➨➨➨ bonne concordance entre méthodes des profils et colorimétriqueappliquées avec les mêmes essai de diffusion NS et équations

➨➨➨➨ Dns(dif) peut être déterminé de façon simple en appliquant une méthode colo.➙ mesure de la profondeur moy. de pénétration x d

y = x

Exposition pdt 90 jours en labo. à une sol. à 30 g.L-1 NaCl + NaOH 0,1 M

à partir du profil de [Cl-"libres"]

mét

hode

col

orim

étriq

ue

[Baroghel-Bouny et al., 2007b]

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Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 26/79

En régime non-stationnaire :➙➙➙➙ xd (test colo. AgNO3)

➙➙➙➙ Dapp

eau

xd

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 50 100 150 200 2500

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 50 100 150 200 250

pente ➙➙➙➙ Deff

time-lag ➙➙➙➙ Dapp

➙➙➙➙

➙➙➙➙➙➙➙➙

En régime stationnaire :➙➙➙➙ titrage (ou conductivimétrie)

eau ou NaOH

solution de NaCl L

Uc

h

Cl-

I

[Dispositif LCPC][Dispositif LREP]

éprouvette de béton

amont

aval

2 - COEF. DE DIFF. DES Cl- : MÉTHODES DE DÉTERMINATION EN COND. SAT.✹✹✹✹✹

• Essais de migration sous champ électrique •

zone contaminée par les Cl-

méthode de Tang & Nilsson[NT Build 492, 1999]

Temps t

Qua

ntité

cum

ulée

Q

14

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Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 27/79

En régime non-stationnaire :➙➙➙➙ xd (test colo. AgNO3)

➙➙➙➙ Dapp

eau

2 - COEF. DE DIFF. DES Cl- : MÉTHODES DE DÉTERMINATION EN COND. SAT.✹✹✹✹✹

• Essais de migration sous champ électrique •

xd

➙➙➙➙

➙➙➙➙➙➙➙➙ eau ou

NaOH

solution de NaCl

Équation de Nernst-Planck

L

flux de Cl-

∂∂⋅∆⋅−

∂∂=

∂∂

xC

LE

R.TZ.F

xC

appD tC

2

2

2

2

⋅∆⋅−∂∂= C

LE

R.TZ.F

xC

appD- J

Dapp

Deff

(si Deff constant)

éprouvette de béton

amont

zone contaminée par les Cl-

méthode de Tang & Nilsson[NT Build 492, 1999]

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Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 28/79

En régime non-stationnaire :➙➙➙➙ xd (test colo. AgNO3)

➙➙➙➙ Dapp

eau

2 - COEF. DE DIFF. DES Cl- : MÉTHODES DE DÉTERMINATION EN COND. SAT.✹✹✹✹✹

• Essais de migration sous champ électrique •

xd

➙➙➙➙

➙➙➙➙➙➙➙➙ eau ou

NaOH

solution de NaCl

Équation de Nernst-Planck

⋅∆⋅−∂∂= C

LE

R.TZ.F

xC

appD- JL

t

xx

∆EL

Z.FR.T

D ddapp

⋅α−⋅⋅=➥➥➥➥ Dapp

Coef. de dif. apparent des Cl- (en m2.s-1) :

Deff

flux de Cl-

(si Deff constant)

éprouvette de béton

amont

avec xd : profondeur moy. de pénétration des Cl-t : durée de l'essaiZ : valence de l'ion Cl-∆E : dif. de pot. réelle aux bornes de l'épr.α : terme auxiliaire

[Tang & Nilsson, 1992]

∂∂⋅∆⋅−

∂∂=

∂∂

xC

LE

R.TZ.F

xC

appD tC

2

2

2

2

Dapp

15

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 29/79

0,0

0,1

1,0

10,0

100,0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Résistance moyenne à la compression à 28 jours (MPa )

Coe

f. de

diff

. ap

pare

nt d

es C

l-

(10-1

2 m2 .s

-1)

28 jours90 jours180 jours

2 - COEFFICIENT DE DIFFUSION "APPARENT" DES IONS Cl- : EXEMPLE✹✹✹✹✹

• Résultats obtenus par essai de migration en régime non-stationnaire sur des bétons saturés (après conservation dans l'eau) •

➨➨➨➨ Dapp � de 3 ordres de grandeur entre :

• les bétons bas de gamme (20-25 MPa) ➙➙➙➙ Dapp [M25] = 38 · 10-12 m2.s-1

• les BHP avec FS ➙➙➙➙ Dapp [M120FS] = 0,04 · 10-12 m2.s-1

BHP [Baroghel-Bouny, 2005]

M120FS

M25

Âge

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 30/79

Durabilité "potentielle" →→→→ Indicateur général ↓↓↓↓

Très faible (TF)

Faible

(F)

Moyenne

(M)

Elevée

(E)

Très élevée (TE)

Porosité accessible à l'eau Peau (%) > 16 14 à 16 12 à 14 9 à 12 6 à 9

Coef. de diffusion "effectif" des Cl- Deff (10-12 m2.s-1) > 8 2 à 8 1 à 2 0,1 à 1 < 0,1

Coef. de diffusion "apparent" des Cl- (mesuré par essai de migration) Dapp(mig) (10-12 m2.s-1)

1 à 5 < 1

Coef. de diffusion "apparent" des Cl- (mesuré par essai de diffusion) Dapp(dif) (10-12 m2.s-1)

> 50 10 à 50 5 à 10

< 5

Perméabilité "apparente" aux gaz Kapp(gaz) (10-18 m2) (à S=0) > 1000 300 à 1000 100 à 300 30 à 100 < 30

Perméabilité intrinsèque à l'eau liq. kliq (10-18 m2) (à S=1) > 10 1 à 10 0,1 à 1 0,01 à 0,1 < 0,01

Teneur en Ca(OH) 2 (% par rapport à la masse de ciment) < 10 10 à 13 13 à 20 20 à 25 ≥ 25

2 - CLASSES ASSOCIÉES AUX INDICATEURS DE DURABILITÉ GÉNÉRAUX(PRÉVENTION DE LA CORROSION DES ARMATURES)

✹✹✹✹✹

Coef. de diffusion des Cl-

[valeurs moy. indicatives - Mesures sur éprouv. conservées préalablement dans l'eau (âge ≤ 90 j)]

[AFGC, 2004]

➨➨➨➨ Évaluation de la durabilité "potentielle" d'un béton armé donné

16

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 31/79

0,0

0,1

1,0

10,0

100,0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Résistance moyenne à la compression à 28 jours (MPa )

Coe

f. de

diff

. ap

pare

nt d

es C

l-

(10-1

2 m2 .s

-1)

28 jours90 jours180 jours

M

F

E

TE

BHP

2 - COEFFICIENT DE DIFFUSION "APPARENT" DES IONS Cl- : EXEMPLE✹✹✹✹✹

• Résultats obtenus par essai de migration en régime non-stationnaire sur des bétons saturés (après conservation dans l'eau) •

Âge

[Baroghel-Bouny, 2005]

M120FS

M25

classes

➨➨➨➨ BHP ➙ durabilité "potentielle" élevée ou très élevée

➨➨➨➨ mais déviation par rapport à une relation linéaire entre Dapp et Rmoy.28

TF

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 32/79

0,0

0,1

1,0

10,0

100,0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Résistance moyenne à la compression à 28 jours (MPa )

Coe

f. de

diff

. ap

pare

nt d

es C

l-

(10-1

2 m2 .s

-1)

28 jours90 jours180 jours

M

F

E

TE

BHP

2 - COEFFICIENT DE DIFFUSION "APPARENT" DES IONS Cl- : EXEMPLE✹✹✹✹✹

• Résultats obtenus par essai de migration en régime non-stationnaire sur des bétons saturés (après conservation dans l'eau) •

➨➨➨➨ La résistance mécanique est insuffisante pour évaluer la durabilité "potentielle" d'un BA (notamment avec additions pouzzo.) et pour qualifier une formule

[Baroghel-Bouny, 2005]

M120FS

M25

Âge

CV même durabilité "potentielle" que BHP(25 à 54%)

➥➥➥➥ pertinence d'une approche performantielle et des ID choisis

TF

17

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 33/79

0

5

10

15

20

25

30

35

M25

CFA

B30-OA

B32-SN BO

BO-PB

M50

App. Cl- diffus. coef. (10

-12 m

2 .s-1)

Dif. ["profile method"]Mig. ["NT Build 492" & "time-lag"]

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

B60-SN

B80-S

B80-OA

B80-C

B80-SNApp.Cl- diffus. coef. (10

-12 m

2 .s-1)

Dif. ["profile method"]M ig. ["NT Build 492" & "time-lag"]

2 - COMPARAISON ENTRE Dapp DÉTERMINÉS À PARTIR D'ESSAIS DE DIFFUSION ET DE MIGRATION

✹✹✹✹✹

• Résultats sur bétons âgés de 90 jours après conservation dans l'eau •

•••• valeurs très faibles pour les BHP dans les 2 cas (migration et diffusion NS)➥➥➥➥ Dapp < 3·10-12 m2.s-1

•••• efficacité des CV pour réduire Dapp

•••• Dapp(mig) > Dapp(dif) (conforme à la littérature [Tang & Nilsson, 2001])

54% CV

Bétons ordinaires BHP

Rmoy.28 croissanteRmoy.28 croissante

[Baroghel-Bouny et al., 2007a]

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 34/79

0

5

10

15

20

25

30

35

M25

CFA

B30-OA

B32-SN BO

BO-PB

M50

App. Cl- diffus. coef. (10

-12 m

2 .s-1)

Dif. ["profile method"]Mig. ["NT Build 492" & "time-lag"]

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

B60-SN

B80-S

B80-OA

B80-C

B80-SNApp.Cl- diffus. coef. (10

-12 m

2 .s-1)

Dif. ["profile method"]M ig. ["NT Build 492" & "time-lag"]

2 - COMPARAISON ENTRE Dapp DÉTERMINÉS À PARTIR D'ESSAIS DE DIFFUSION ET DE MIGRATION

✹✹✹✹✹

• Résultats sur bétons âgés de 90 jours après conservation dans l'eau •Bétons ordinaires BHP

➨➨➨➨ Dapp peut aussi bien être déterminé à partir d'essais de diffusion que de migration, mais Dapp(mig) ≠ Dapp(dif)

➨➨➨➨ évaluation de la durabilité "potentielle"➥ classes différentes pour Dapp dans la gamme des faibles coefficients

Rmoy.28 croissanteRmoy.28 croissante

[Baroghel-Bouny et al., 2007a]

18

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 35/79

eau

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 50 100 150 200 2500

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 50 100 150 200 250

pente ➙➙➙➙ Deff

time-lag ➙➙➙➙ Dapp

➙➙➙➙

➙➙➙➙➙➙➙➙

En régime stationnaire :➙➙➙➙ titrage (ou conductivimétrie)

eau ou NaOH

L• flux de diffusion négligé

• titrage dans le comp. aval

2 - COEF. DE DIFF. DES Cl- : MÉTHODES DE DÉTERMINATION EN COND. SAT.✹✹✹✹✹

• Essais de migration sous champ électrique •Équation de Nernst-Planck

⋅∆⋅= CLE

R.TZ.F

effD J Deff ·

éprouvette de béton

amont

aval

Temps tQ

uant

ité c

umul

ée Q

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 36/79

eau

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 50 100 150 200 2500

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 50 100 150 200 250

Temps t

Qua

ntité

cum

ulée

Q

pente ➙➙➙➙ Deff

time-lag ➙➙➙➙ Dapp

➙➙➙➙

➙➙➙➙➙➙➙➙

En régime stationnaire :➙➙➙➙ titrage (ou conductivimétrie)flux J constant

eau ou NaOH

∆t.A∆Q.

E.CL.

Z.FR.TDeff

amont∆=Deff➥➥➥➥

Coef. de dif. effectif des Cl- :

L• flux de diffusion négligé

• pas d'interaction• titrage dans le comp. aval

2 - COEF. DE DIFF. DES Cl- : MÉTHODES DE DÉTERMINATION EN COND. SAT.✹✹✹✹✹

• Essais de migration sous champ électrique •Équation de Nernst-Planck

⋅∆⋅= CLE

R.TZ.F

effD J

(en m2.s-1)

Deff · aval

éprouvette de béton

amont

19

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 37/79

0,01

0,1

1

10

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Résistance moyenne à la compression à 28 jours (MPa)

Coef. de diff. effectif des Cl- (10-12 m

2 .s-1)

titrage - av al

titrage - amont

conductiv ité - av al

M

F

E

TE

2 - COEFFICIENT DE DIFFUSION "EFFECTIF" DES IONS Cl- : EXEMPLE✹✹✹✹✹

• Résultats obtenus par essai de migration en régime stationnaire sur des bétonssaturés âgés de 90 jours (après conservation dans l'eau) •

➥➥➥➥ Mêmes [formule + âge + cure] ➙➙➙➙ même classe (quelle que soit méthode mesure)➨➨➨➨ pertinence et validité du système de classes propos é

BHP

3 méthodes

[Baroghel-Bouny, 2007a]

classes

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 38/79

eau

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 50 100 150 200 2500

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 50 100 150 200 250

Temps t

Qua

ntité

cum

ulée

Q

pente ➙➙➙➙ Deff

time-lag ➙➙➙➙ Dapp

➙➙➙➙

➙➙➙➙➙➙➙➙

En régime stationnaire :➙➙➙➙ titrage (ou conductivimétrie)

eau ou NaOH

L• titrage dans le comp. aval• pas d'interaction• analyse de la période avantl'établissement du régime stationnaire

2 - COEF. DE DIFF. DES Cl- : MÉTHODES DE DÉTERMINATION EN COND. SAT.✹✹✹✹✹

• Essais de migration sous champ électrique •Méthode du time-lag ∆

lag(dif)

2Lapp t6

D⋅

=

−ν⋅ν⋅=ν

22

coth6

t

t2

lag(dif)

lag(mig)

∆ETRFZ

⋅⋅⋅=ν

[Andrade et al., 2000]Dapp

avec

tlag(mig)

Coef. de dif. apparent des Cl- (en m2.s-1) :

➥➥➥➥

éprouvette de béton

amont

aval

20

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 39/79

Plan1 - Indicateurs de durabilité : définitions et caractéristiques

2 - Coefficients de diffusion (apparent et effectif) des chlorures

☞☞☞☞ 3 - Perméabilité à l'eau liquide

4 - Perméabilité aux gaz

5 - Conclusion générale et remarques finales

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 40/79

3 - PERMÉABILITÉ À L'EAU LIQUIDE : PERTINENCE THÉORIQUE✹✹✹✹✹

✸✸✸✸ Loi de Darcy (étendue)gradient de pression

viscosité dynamique du fluide

pS)(kv rl ∇⋅⋅η−= K l

perméabilité relative

➨➨➨➨ K l : indicateur de durabilité général

taux de saturationmoy. de l'épr. de matériau

Vitesse de filtration

perméabilité "intrinsèque" du matériau (saturé)

21

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 41/79

3 - PERMÉABILITÉ À L'EAU LIQUIDE : PERTINENCE THÉORIQUE✹✹✹✹✹

✸✸✸✸ Loi de Darcy (étendue)gradient de pression

viscosité dynamique du fluide

perméabilité relative

taux de saturationmoy. de l'épr. de matériau

pS)(kv rl ∇⋅⋅η−=

➥➥➥➥ Formule analytique krl = krl(S)proposée par [van Genuchten, 1980] (pour les sols)

• krl(S) = 1 quand S = 1 (conditions saturées)

➨➨➨➨ K l : indicateur de durabilité général

2m1/m

rl )S(11S(S)k

−−=

K l

perméabilité "intrinsèque" du matériau (saturé)

Vitesse de filtration

m : paramètre dépendant de la structure poreuse du matériau et déterminé à partir de l'isoth. dedésorp. de vapeur d'eau

m - 1-1/mc 1) - (S a(S)p ⋅=

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 42/79

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0Taux de saturation (-)

Per

méa

b. r

elat

ive

(-)

BO

S ≤ 0,40 ➙➙➙➙ krl ≈≈≈≈ 0(phase liquide déconnectée➙ pas de transport liquide)

3 - PERMÉABILITÉ À L'EAU LIQUIDE : PERTINENCE THÉORIQUE✹✹✹✹✹

✸✸✸✸ Loi de Darcy (étendue)gradient de pression

viscosité dynamique du fluide

perméabilité relative

taux de saturationmoy. de l'épr. de matériau

pS)(kv rl ∇⋅⋅η−=

➥➥➥➥ Formule analytique krl = krl(S)proposée par [van Genuchten, 1980]

• krl(S) = 1 quand S = 1 (conditions saturées)

➨➨➨➨ K l : indicateur de durabilité général

2m1/m

rl )S(11S(S)k

−−=

application au béton BO[Baroghel-Bouny et al., 1999]

K l

perméabilité "intrinsèque" du matériau (saturé)

Vitesse de filtration

• S > 0,40 ➙➙➙➙ krl ���� ����

Taux de saturation S (-)

Perméab. relative k rl(-)

22

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 43/79

3 - PERMÉABILITÉ À L'EAU LIQUIDE : MÉTHODES DE DÉTERMINATION✹✹✹✹✹

[LCPC, 2003]

1) Cas des matériaux fortement perméables➙ mesure directe aisée

1 saturation sous vide

application d'une pression d'eau

2

mesure du flux sortant

3

attente obtention régime stationnaire ➙➙➙➙ calcul de K l4

éprouvette de béton

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 44/79

3 - PERMÉABILITÉ À L'EAU LIQUIDE : MÉTHODES DE DÉTERMINATION✹✹✹✹✹

[El-Dieb et al., 1994][Hearn et al., 1991]

2) Cas des matériaux faiblement perméables➙ mesure directe difficile, voire impossible →→→→ dispositifs expérimentaux sophistiqués➙ pas de corrélation évidente avec les mesures de perméabilité aux gaz

1) Cas des matériaux fortement perméables➙ mesure directe aisée

[LCPC, 2003]

23

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 45/79

formule de Katz-Thompson

?

[Coussy et al., 2001]

analyse inverse num. à partir de cinétiques de séchage

analyse inverse num. à partir de profils hydriques

d'absorption capillaire[Thiery et al, 2007b]

[Scherer, 1992 - 2007]- beam bending test- thermopermeametry

3 - PERMÉABILITÉ À L'EAU LIQUIDE : MÉTHODES DE DÉTERMINATION✹✹✹✹✹

[El-Dieb et al., 1994][Hearn et al., 1991]

2) Cas des matériaux faiblement perméables➙ mesure directe difficile, voire impossible →→→→ dispositifs expérimentaux sophistiqués➙ pas de corrélation évidente avec les mesures de perméabilité aux gaz

➨➨➨➨ Méthodes indirectes

1) Cas des matériaux fortement perméables➙ mesure directe aisée

[LCPC, 2003]

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 46/79

3 - PERMÉABILITÉ À L'EAU LIQUIDE : MÉTHODES DE DÉTERMINATION✹✹✹✹✹

2) Cas des matériaux faiblement perméables➙ mesure directe difficile, voire impossible →→→→ dispositifs expérimentaux sophistiqués➙ pas de corrélation évidente avec les mesures de perméabilité aux gaz

➨➨➨➨ Méthode (indirecte) fondée sur :

• un modèle de transport hydrique• une expérience de séchage• la détermination d'autres propriétés

1) Cas des matériaux fortement perméables➙ mesure directe aisée

[Coussy et al., 2001]

analyse inverse numérique

24

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 47/79

Sur la base des conclusions fournies par un modèle complet de transport hydrique dansle cas de matériaux faiblement perméables (pour le séchage à moyen et long terme) …

���� Simplification du modèle [Coussy et al., 2001]• transport d'eau liquide selon la loi de Darcy• pas de diffusion de vapeur d'eau• pas d'évaporation au sein de l'éprouvette (de taille finie)• vg ≡ 0• pc = pg - pl avec pg << pl ⇒ pc ≡ pl

➨➨➨➨ équation unique de type diffusion non-linéaire incluant seulement les paramètres relatifs à l'eau liquide

[ ] 0S tS =∇•∇−

∂∂ (S)lD

K l

➙ mêmes résultats (cinétique, profils) qu'avec le modèle complet

(S)krl

3 - MODÉLISATION MACROSCOPIQUE 1-D DU SÉCHAGE ISOTHERME✹✹✹✹✹

isoth. exp. dedésorption

requise

à Pg = cste

[Mainguy, 1999]

leau

c

ηPdS

dp

⋅⋅−

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 48/79

Analyse inverse de la cinétique de séchage

Exp. de séchage en cond.contrôlées (HR & T°)

�0 100 200 300 400

1.5

1

0.5

Modèle+

BO

COKl = 0,3 � 10-20 m2

Kl. = 0,09 � 10-20 m2

����

0

2

3

2.5

����

➨➨➨➨ K l correspond au meilleur "fitting" de la cinétique de séchageprédite par le modèle sur les résultats expérimenta ux

Perte relative de masse (%)

Temps de séchage (jours)➨➨➨➨ méthode indirecte

• combinant expériences et modèle 1D numérique

• fondée sur l'analyse inverse num. d'une cinétique exp. de séchage

[Baroghel-Bouny et al., 2001]

[Mainguy, 1999]

HRi

HRext = 50%

Text. = 20 °C

HRi >HRext

(évaporation)

(évaporation)

protection étanche

3 - MÉTHODE INDIRECTE POUR DÉTERMINER LA PERMEABILITÉ À L'EAU LIQUIDEÀ PARTIR DE CINÉTIQUES DE SÉCHAGE

✹✹✹✹✹

[Thiery et al., 2007a]

25

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 49/79

➨➨➨➨ méthode indirecte • combinant expériences et modèle 1D numérique

• fondée sur l'analyse inverse num. d'une cinétique exp. de séchage

Temps de séchage (jours)

Analyse inverse de la cinétique de séchage

Exp. de séchage en cond.contrôlées (HR & T°)

�Modèle

+

CH

CO

0 100 200 300 400

1.5

1

0.5 BO

CO

0

2

3

2.5

Perte relative de masse (%)

BH[Mainguy, 1999]

➨➨➨➨ le calcul peut être effectué quel que soit l'état initial de l'éprouvette (saturation, conservation dans l'eau ou étanche)

➨➨➨➨ analyse sur une courte période ➙➙➙➙ précision suffisante pour K l

60 jours

30 jours

[Thiery et al., 2007a]

HRi

HRext = 50%

Text. = 20 °C

HRi >HRext

(évaporation)

(évaporation)

protection étanche

3 - MÉTHODE INDIRECTE POUR DÉTERMINER LA PERMEABILITÉ À L'EAU LIQUIDEÀ PARTIR DE CINÉTIQUES DE SÉCHAGE

✹✹✹✹✹���� ����

[Thiery et al., 2007a]

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 50/79

➥➥➥➥ lois de Darcy : distinction entre Kgaz et Kl + formule améliorée pour krg + effet Klinkenberg➥➥➥➥ loi de Fick : formule améliorée pour le facteur de résistance à la diffusion (coef. de diffusion Dv)

���� Extension de la méthode aux matériaux (fortement) perméables

Contribution eau liquide

Effect of assuming Pg=cst

HR (%)

BO

BH

M25

Qliq / Qtotal à Pg ≠≠≠≠ cst

➨➨➨➨ Modèle à pg = constante = p atm incluant les paramètresrelatifs à l'eau liquide et à la vapeur d'eau

• Étude du domaine de validité du modèle simplifié (transport d'eau sous forme liq. )

3 - MÉTHODE INDIRECTE POUR DÉTERMINER LA PERMEABILITÉ À L'EAU LIQUIDEÀ PARTIR DE CINÉTIQUES DE SÉCHAGE

✹✹✹✹✹

RHi = 100%

d'après [Thiery et al. 2007a]

26

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 51/79

0 10 20 30 40 50

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

x (mm)

S (

−)

Taux de saturation S (-)

0 1 2 3 4 5

x 10−4

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

x/t1/2 (m.s−1/2)

S (

−)

Taux de saturation S (-)

• essai d'absorption capillaire (eau liquide)

• effets de la gravité négligés devant les effets capillaires

• transport Darcéen 1-D d'eau liquide en milieu homogène semi-infini, à pg = constante

• état hydrique initial homogène (à une HR donnée)

• profils hydriques mesurés par RMN-IRM (résolution 1 mm) [Pel, Kopinga et al., 1996]ou gammadensimétrie (résolution 5 mm) [Perrin, Baroghel-Bouny et al.,1998]

Variable de Boltzmann Equation différentielle classique [Crank, 1975]

3 - MÉTHODE INDIRECTE POUR DÉTERMINER LA PERMEABILITÉ À L'EAU LIQUIDEÀ PARTIR DE PROFILS HYDRIQUES D'ABSORPTION CAPILLAIRE

✹✹✹✹✹

Eprouv. de mortier

➥➥➥➥ transformation de Boltzmann

[Thiery et al., 2007b]

Fonction auto-similaire

temps

➙➙➙➙ courbe unique

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 52/79

3 - MÉTHODE INDIRECTE POUR DÉTERMINER LA PERMEABILITÉ À L'EAU LIQUIDEÀ PARTIR DE PROFILS HYDRIQUES D'ABSORPTION CAPILLAIRE

✹✹✹✹✹

➥➥➥➥ analyse inverse à l'aide d'un modèle detransport hydrique + profil de BoltzmannTa

ux de saturation S (-)

[Thiery et al., 2007b]

[ ] 0S tS =∇•∇−

∂∂ (S)lD

K l

leau

c

ηPdS

dp

⋅⋅− (S)krl

isoth. exp.d'adsorption

requisem - 1-1/m

c 1) - (S a(S)p ⋅=avec (adsorption)2

m1/mrl )S(11S(S)k

−−=

27

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Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 53/79

• Formule de Katz-Thompson fondée sur la théorie de la percolation •[Thompson et al., 1987]

3 - PERMÉABILITÉ À L'EAU LIQUIDE : MÉTHODES DE DÉTERMINATION✹✹✹✹✹

perméabilité à l'eau liquide "intrinsèque" du matér iau saturé (K l)

avec c : constante calculée (c = 1/226)

diamètre de pores critique (dc)(point d'inflexion MIP →→→→ seuil de percolation)

+facteur de formation (F)

Rapport de conductivités élec. σσσσ ou de coef. de diffusion D (eau ou Cl-)

sans milieu poreux

dans le milieu poreux

σ

σ

DD oo =F =

K l = c . dc

2

F [Garboczi, 1990](en m2)

=

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 54/79

Plan1 - Indicateurs de durabilité : définitions et caractéristiques

2 - Coefficients de diffusion (apparent et effectif) des chlorures

3 - Perméabilité à l'eau liquide

☞☞☞☞ 4 - Perméabilité aux gaz

5 - Conclusion générale et remarques finales

28

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 55/79

4 - PERMÉABILITÉ AUX GAZ : MÉTHODE DE DÉTERMINATION✹✹✹✹✹

➙➙➙➙ Éprouvette soumise à une pression d'entrée P constante de gaz (après séchage)

➥➥➥➥ Ex. : protocole de séchage [AFPC, 1998]T = 80±5 °C pdt 28 jours, puis T = 105±5 °C jusqu'à "masse constante"➥➥➥➥ Smoy. = 0

• Dispositif à charge constante (CEMBUREAU) - Mode opératoire AFPC-AFREM •

[LPC n° 58, 2002]

[Kollek, 1989][AFPC, 1998]

éprouvette en béton

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 56/79

• Dispositif à charge constante (CEMBUREAU) - Mode opératoire AFPC-AFREM •

4 - PERMÉABILITÉ AUX GAZ : MÉTHODE DE DÉTERMINATION✹✹✹✹✹

➙➙➙➙ Éprouvette soumise à une pression d'entrée P constante de gaz (après séchage)➙➙➙➙ Perméabilité aux gaz "apparente" Kapp(gaz) à partir de la mesure du débit de gaz Q

(en m3.s-1) sortant en régime permanent et des caractéristiques de l'épr. et de l'essai :

L : épaisseur de l'éprouvette (m)A : section de l'éprouvette (m2)ηgaz : viscosité dynamique du gaz (Pa.s)Patm : pression atmosphérique (Pa)P : pression d'entrée appliquée (Pa) [par ex. P = 0,2 MPa]

)P(P.AL..P.Q.2 K

atm22

gazatmapp(gaz) −

η=à S = 0 (en m2)

[LPC n° 58, 2002]

éprouvette en béton

29

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Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 57/79

• Dispositif à charge constante (CEMBUREAU) - Mode opératoire AFPC-AFREM •

4 - PERMÉABILITÉ AUX GAZ : MÉTHODE DE DÉTERMINATION✹✹✹✹✹

➙➙➙➙ Éprouvette soumise à une pression d'entrée P constante de gaz (après séchage)➙➙➙➙ Perméabilité aux gaz "apparente" Kapp(gaz) à partir de la mesure du débit de gaz Q

(en m3.s-1) sortant en régime permanent et des caractéristiques de l'épr. et de l'essai :

L : épaisseur de l'éprouvette (m)A : section de l'éprouvette (m2)ηgaz : viscosité dynamique du gaz (Pa.s)Patm : pression atmosphérique (Pa)P : pression d'entrée appliquée (Pa) [par ex. P = 0,2 MPa]

)P(P.AL..P.Q.2 K

atm22

gazatmapp(gaz) −

η= (en m2)à S = 0

[LPC n° 58, 2002]

éprouvette en béton

dépend de Pmoy

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 58/79

10

100

1000

10000

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Résistance moyenne à la compression à 28 jours (MPa )

Per

méa

bilit

é ap

pare

nte

aux

gaz

(10-1

8 m2 )

28 jours90 jours

TE

E

M

TF

F

➨➨➨➨ Kapp(gaz) (à S=0) � (de plusieurs ordres de grandeur) des bétons bas de gamme (20-25 MPa) aux BHP avec FS

4 - PERMÉABILITÉ AUX GAZ "APPARENTE" : EXEMPLE ✹✹✹✹✹

• Résultats sur bétons après conservation dans l'eau et étuvage à T= 105 ± 5 °C •

BHPâge

Mode opératoire AFPC-AFREMS = 0

classes

[Baroghel-Bouny, 2005]

[AFPC, 1998]

CVM120FS

M75

M25

30

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 59/79

10

100

1000

10000

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Résistance moyenne à la compression à 28 jours (MPa )

Per

méa

bilit

é ap

pare

nte

aux

gaz

(10-1

8 m2 )

28 jours90 jours

TE

E

M

TF

F

BHP

4 - PERMÉABILITÉ AUX GAZ "APPARENTE" : EXEMPLE✹✹✹✹✹

• Résultats sur bétons après conservation dans l'eau et étuvage à T= 105 ± 5 °C •

➨➨➨➨ ... mais dispersion des résultats : influence négative sur les BHP de• microfissuration (mais ne semble pas

amplifiée par le préconditionnement)

Mode opératoire AFPC-AFREMS = 0

âge

[Baroghel-Bouny, 2005]

[AFPC, 1998]

durabilité"potentielle" moyenne

M120FS

M75

M25

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 60/79

0,0

0,1

0,1

0,2

0,2

0,3

Témoin 1 Témoin 2 Témoin 3 6 j àT=80°C

26 j àT=80°C

T=105°C

Eprouvettes

Lµµ µµ (

10-2

mm

/mm

2 )

B35

M75

10

100

1000

10000

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Résistance moyenne à la compression à 28 jours (MPa )

Per

méa

bilit

é ap

pare

nte

aux

gaz

(10-1

8 m2 )

28 jours90 jours

TE

E

M

TF

F

BHP

durabilité"potentielle" moyenne

➨➨➨➨ ... mais dispersion des résultats : influence négative sur les BHP de• microfissuration (mais ne semble pas

amplifiée par le préconditionnement)

âge

Mode opératoire AFPC-AFREMS = 0

[AFPC, 1998]

[Ammouche et al., 2008]

Densités de microfissuration90 jours

vierges

étuvés

M120FS

M75

M25

4 - PERMÉABILITÉ AUX GAZ "APPARENTE" : EXEMPLE✹✹✹✹✹

• Résultats sur bétons après conservation dans l'eau et étuvage à T= 105 ± 5 °C •

[Baroghel-Bouny, 2005]

31

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 61/79

10

100

1000

10000

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Résistance moyenne à la compression à 28 jours (MPa )

Per

méa

bilit

é ap

pare

nte

aux

gaz

(10-1

8 m2 )

28 jours90 jours

TE

E

M

TF

F

0

5

10

15

20

25

30

35

40

10 100 1000 10000 100000 1000000

Rayon des pores (Å)

∆∆ ∆∆V

/ ∆∆ ∆∆lo

g(r)

(mm

3 .Å-1

.g-1

)

B80 avec FS

B80 avec FS et AE

➨➨➨➨ ... mais dispersion des résultats : influence négative sur les BHP de• microfissuration (mais ne semble pas

amplifiée par le préconditionnement)• présence d'AEA ➙➙➙➙

4 - PERMÉABILITÉ AUX GAZ "APPARENTE" : EXEMPLE✹✹✹✹✹

• Résultats sur bétons après conservation dans l'eau et étuvage à T= 105 ± 5 °C •

Rayon des pores (Å)

Distributions porales

BHP

28 jours

Mode opératoire AFPC-AFREMS = 0

âge

[AFPC, 1998]

M120FS

M75

M25

[Baroghel-Bouny, 2005]

� connectivité du réseau des vides

AEA durabilité"potentielle" faible

AEA

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Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 62/79

• Dispositif à charge constante (CEMBUREAU) - Mode opératoire AFPC-AFREM •

4 - PERMÉABILITÉ AUX GAZ : MÉTHODE DE DÉTERMINATION✹✹✹✹✹

➙➙➙➙ Éprouvette soumise à une pression d'entrée P constante de gaz (après séchage)➙➙➙➙ Perméabilité aux gaz "apparente" Kapp(gaz) à partir de la mesure du débit de gaz Q

(en m3.s-1) sortant en régime permanent et des caractéristiques de l'épr. et de l'essai :

➙➙➙➙ S = 0 + Essais à différentes pressions + Méthode de Klinkenberg [Klinkenberg, 1941]

➥➥➥➥ Perméabilité aux gaz "intrinsèque" Kgaz du materiau sec(caractéristique du réseau des vides)

)P(P.AL..P.Q.2 K

atm22

gazatmapp(gaz) −

η= (en m2)à S = 0

[LPC n° 58, 2002]

indépendante de Pmoy

éprouvette en béton

32

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 63/79

4 - PERMÉABILITÉ AUX GAZ : MÉTHODE DE DÉTERMINATION✹✹✹✹✹

• Détermination de Kgaz(S = 0) pour 2 bétons par la méthode de Klinkenberg •

+= ⋅

moygazapp(gaz) P

β1KK

Pour S = 0 (étuvage à T=105±5°C, selon protocole [AFPC, 1998])

2PPP atm

moy+=

2 composantes :• écoulement visqueux

• écoulement de glissement

[Klinkenberg, 1941]

(associée à l'écoulement purement visqueux)perméabilité "intrinsèque"

avec β : constante de Klinkenberg (dépend du matériau et du fluide)

Concept de Klinkenberg

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 64/79

0

2E-17

4E-17

6E-17

8E-17

1E-16

1,2E-16

1,4E-16

1,6E-16

1,8E-16

0E+0 2E-6 4E-6 6E-6 8E-61/Pmoy (Pa-1)

Per

méa

bilit

é K

app(

gaz)

(m

2 )

BO

BH

+= ⋅

moygazapp(gaz) P

β1KK99 � 10-18 m2

16 � 10-18 m2

pente : Kgaz� βPour S = 0 (étuvage à T=105±5°C, selon protocole [AFPC, 1998])

avec β : constante de Klinkenberg

2PPP atm

moy+=

visqueux

2 composantes :• écoulement visqueux

• écoulement de glissement

4 - PERMÉABILITÉ AUX GAZ : MÉTHODE DE DÉTERMINATION✹✹✹✹✹

• Détermination de Kgaz(S = 0) pour 2 bétons par la méthode de Klinkenberg •

perméabilité "intrinsèque"

Concept de Klinkenberg

➨➨➨➨ Kgaz est obtenue par extrapolationpour Pmoy → (ordonnée à l'origine)∞

BO

BH

de glissement

(d'après [LPC n° 58, 2002])

[Klinkenberg, 1941]

33

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 65/79

0,0E+00

2,0E-17

4,0E-17

6,0E-17

8,0E-17

1,0E-16

1,2E-16

1,4E-16

1,6E-16

1,8E-16

0E+0 1E-6 2E-6 3E-6 4E-6 5E-6 6E-6 7E-61/Pmoy (Pa-1)

Per

méa

bilit

é K

app(

gaz)

. k

rg (

m²)

4 j à 80°C7 j à 80°C28 j à 80°Cà 105°C

[Villain et al., 2001]

+⋅⋅=⋅

moyrggazrgapp(gaz) P

β1(S)kK(S)kK

Pour différentes valeurs de S (au cours du séchage selon protocole [AFPC, 1998])

BO

99� 10-18 m2

68� 10-18 m2

26 � 10-18 m2

40 � 10-18 m2avec β : constante de Klinkenberg

S = 0

S = 0,38

S = 0,22

S = 0,03

2PPP atm

moy+=

krg : perméabilité relative aux gaz

4 - PERMÉABILITÉ AUX GAZ : MÉTHODE DE DÉTERMINATION✹✹✹✹✹

• Détermination expérimentale de krg=krg(S) en utilisant deux procédures de séchage •

➨➨➨➨ Détermination expérimentale de krg = krg(S)

perméabilité "intrinsèque" à S donné

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 66/79

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0Taux de saturation S (-)

Per

méa

b. r

elat

ive

krg

(-) exp. Paliers d'HR

exp. AFPC-AFREMmod. Kint = -22 . ln(s)

4 - PERMÉABILITÉ AUX GAZ : MÉTHODE DE DÉTERMINATION✹✹✹✹✹

• Détermination expérimentale de krg=krg(S) en utilisant deux procédures de séchage •

BO

[Baroghel-Bouny et al., 2007a]

(à T = 45°C)

➨➨➨➨ Forte influence du taux de saturation (conforme à la littérature [Jacobs, 1998])

➨➨➨➨ Les données exp. peuvent être correctement décrites par une fonction ln

calcul avec fonction lnd'après [Abbas et al., 1999]

34

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 67/79

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0Taux de saturation moyen (-)

Per

méa

b. r

elat

ive

krg

(-)

exp. Paliers d'HR

exp. AFPC-AFREM

mod. Kint = -22 . ln(s)mod. Monlouis-Bonnaire

mod. Parker et al

4 - PERMÉABILITÉ AUX GAZ : MÉTHODE DE DÉTERMINATION✹✹✹✹✹

• Détermination de krg=krg(S) : comp. entre mesure directe et formules analytiques •

BO

[Parker et al., 1987]

[Monlouis-Bonnaire, 2003]( )2m1/m

rg S1S)1((S)k −⋅−= ξξξξξ = 0,5

ξξξξ = 5,5

(sols) ➙➙➙➙ pas pertinent

[Baroghel-Bouny et al., 2007a]

(à T = 45°C)

Formule analytique krg=krg(S) proposée dans la littérature

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 68/79

Plan1 - Indicateurs de durabilité : définitions et caractéristiques

2 - Coefficients de diffusion (apparent et effectif) des chlorures

3 - Perméabilité à l'eau liquide

4 - Perméabilité aux gaz

☞☞☞☞ 5 - Conclusion générale et remarques finales

35

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 69/79

5 - CONCLUSION GÉNÉRALE ET REMARQUES FINALES✹✹✹✹✹

➨➨➨➨ choix des paramètres (ID) en fonction des agressions potentielles, de l'environnement et du cas pratique étudié

➨➨➨➨ respect des M.O. et des échéances recom. (pour les ID : démarrage essais à 90 jours)

➙➙➙➙ Techniques de laboratoire (destructives) pouvant être pratiquées sur éprouvettes moulées ou sur prélèvements

➙➙➙➙ Certaines techniques nécessitent un traitement préalable (séchage) des échantillons

➙➙➙➙ Techniques complémentaires à choisir en fonction du matériau à tester, des paramètres à mesurer, des dimensions des pores à étudier, …

➙➙➙➙ Paramètres mesurés = propriétés intrinsèques !ces paramètres n'ont de signification que relativement à la méthode de prétraitement et à la technique de mesure utilisées (par ex. : fluide injecté)Ex : • pas de porosité "absolue"

• pas de perméabilité "intrinsèque" identique pour les liquides et les gaz

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 70/79

5 - MÉTHODES DE DÉTERMINATION DES INDICATEURS DE DURABILITÉ✹✹✹✹✹

✸✸✸✸ Modes opératoires AFPC-AFREM➥ porosité (eau), perméabilité aux gaz (CEMBUREAU)

✸✸✸✸ Méthodes d'essai n° 58 - Techniques et Méthodes des LPC (LCPC, 2002)➥ porosité (mercure), teneur en Ca(OH)2 (ATG)➥ Deff (mig. NS), Dapp (dif. NS), isoth. de sorption

✸✸✸✸ Modes opératoires du Projet RGCU "GranDuBé"➥ Deff et Dapp, isoth. d'interaction Cl-/matrice➥ teneur en Ca(OH)2 (ATG), porosité (mercure)

✸✸✸✸ Modes opératoires des LCPC (ERLPC, LCPC)➥ résistivité électrique, Deff (mig. NS), Dapp (mig. NS)➥ coef. de diff. du CO2

✸✸✸✸ Recommandations RILEM, ...➥ résistivité électrique, Deff et Dapp

✸✸✸✸ Document AFGC➥ Synthèse des méthodes disponibles + Recom. pour le choix et la pratique

(Ed. by J.P. Ollivier, LMDC, 1998)

(Ed. by G. Arliguie et H. Hornain, Presses de l'ENPC, 2007)

(AFGC, vf : 2004 & va : 2007)

36

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 71/79

Quelques exemples de références à consulter :

Sur les méthodes d'essai

✸ [AFPC, 1998] Modes opératoires AFPC-AFREM, LMDC, 1998

✸ [NT Build 492, 1999]NT Build 492: Nordtest method, Concrete, mortar and cement-based repair materials: Chloride migration coefficient from non-steady-state migration experiments, Espoo, Finland, 1999

✸ [Coussy et al., 2001] Evolution de la perméabilité à l’eau liquide des bétons à partir de leur perte de masse durant le séchage, RFGC n° spécial, 2001, vol. 5, n 2-3, pp 269-284

✸ [LPC n° 58, 2002] Caractéristiques microstructurales et propriétés relatives à la durabilité des bétons -Méthodes de mesure et d'essais de laboratoire, méthodes d'essai n° 58 - Techniques et Méthodes des LPC,LCPC, 2002, 88 p.

✸ [LCPC, 2003] Plan Qualité Essai de perméabilité à l’eau sous pression, LCPC, mars 2003

✸ [RGCU, 2007]Arliguie G., Hornain H., RGCU-AFGC (ED.) - GranDuBé, Grandeurs associées à la durabilitédes bétons, Presses de l'ENPC, 2007, 440 p.

POUR PLUS D'INFORMATIONS ...✹✹✹✹✹

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 72/79

Quelques exemples de références à consulter :

Sur les exemples présentés

✸ [AFGC, 2004] Conception des bétons pour une durée de vie donnée des ouvrage, AFGC, 2004, 252 p

✸ [Baroghel-Bouny, 1994] Caractérisation des pâtes de ciment et des bétons - Méthodes, Analyse, Interprétations, LCPC, 1994, 468 p

✸ [Baroghel-Bouny et al., 1999] BAROGHEL BOUNY (V.)/ MAINGUY (M.)/ LASSABATERE (T.)/ COUSSY (O.).- Characterization and identification of equilibrium and transfer moisture properties for ordinary andhigh-performance cementitious materials, Cem. Conc. Res., 1999, vol. 29, n° 8, pp 1225-1238

✸ [Baroghel-Bouny et al., 2000] BAROGHEL BOUNY (V.)/ AMMOUCHE (A.)/ HORNAIN (H.)/ GAWSEWITCH (J.). - Vieillissement des bétons en milieu naturel : une expérimentation pour le XXI ièmesiècle. 2. Caractérisation microstructurale sur éprouvettes de bétons de résistance 25 à 120 Mpa,Bul. Lab. Ponts & Chaus., 2000, n° 228, sept.-oct., pp 71-86

✸ [Baroghel-Bouny & Gawsewitch, 2001]Caractérisation de la structure poreuse des bétons durcis, objectifs etméthodes, In : Actes des Journées "Durabilité« LCPC, 8 et 9 mars 2000, Bordeaux, France, LCPC, 2001,pp 11-20

✸ [Baroghel-Bouny et al., 2001]N° spécial « Transferts dans les bétons et durabilité”, RFGC, 2001, vol. 5,n° 2-3, pp 149-177

POUR PLUS D'INFORMATIONS ...✹✹✹✹✹

37

Ecole thématique "matériaux cimentaires" du 21 au 2 6 septembre 2008

Méthodes de détermination des ID - V. Baroghel-Bouny 73/79

Quelques exemples de références à consulter :

Sur les exemples présentés (suite)

✸ [Baroghel-Bouny, et al., 2004] Baroghel-Bouny (V.), Gawsewitch (J.), Belin (P.), Ounoughi (K.), Arnaud (S.), Olivier (G.), Bissonnette (B.). - Vieillissement des bétons en milieu naturel : une expérimentation pour leXXI° siècle. IV - Résultats issus des prélèvements effectués sur les corps d'épreuve de différents sites aux premières échéances de mesure, Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussées, n° 249, mars-avril 2004, pp 49-100

✸ [Baroghel-Bouny, 2004] Les spécificités des bétons à hautes performances – Caractéristiquesmicrostructurales et propriétés relatives à la durabilité évaluées en conditions de laboratoire ou en conditionsnaturelles, Études et Recherches des LPC, OA 44 , LCPC, 2004, 76 p

✸ [Baroghel-Bouny, 2005] Nouvelle approche de la durabilité du béton. Indicateurs et méthodes, Techniquesde l'Ingénieur, "Construction", documents C 2-245 & C 2-247, mai 2005, 17 p.

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Quelques exemples de références à consulter :

Sur les exemples présentés (suite)

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Sauf mention contraire explicite dans la bibliograp hie, les courbes, croquis, diagrammes, photos et autres illu strations

du cours sont de l'auteur.

✸ [van Genuchten, 1980]A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils, Soil Science Soc. of Am., 1980, vol. 44, pp 892-898

✸ [Villain et al., 2001] N° spécial « Transferts dans les bétons et durabilité”, RFGC, n° 2-3,pp 251-268