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Personnel de l'université
La perméabilité du béton influence la durabilité des structures indirectement en gouvernant la vitesse de pénétration d'agents agressifs, mais aussi directement dans le cas où la structure joue un rôle d'étanchéité, ce qui est le cas des enceintes de confinement des centrales nucléaires. Dans le contexte industriel de la sûreté de ces structures, nous avons entrepris des travaux dont l'objectif est de caractériser l'évolution de la perméabilité du béton sous l'effet de la température et du chargement mécanique.
Les mesures de la perméabilité au gaz sont effectuées sur des éprouvettes cylindriques en béton soumises à des températures allant jusqu'à 150 °C et à une compression uniaxiale jusqu'à la rupture. Les résultats expérimentaux révèlent que les effets de la température et de l'endommagement peuvent être découplés pour l'estimation de l'évolution de la perméabilité. Ils nous ont permis de proposer une relation reliant la perméabilité à l'endommagement et à la température. Cependant, cette relation ne peut s'appliquer que dans le domaine pré-pic du comportement du béton où le béton demeure microfissuré. Afin de dépasser cette limite pour pouvoir modéliser également l'accroissement de la perméabilité en phase post-pic, un autre paramètre, qui est l'ouverture de fissure, est intégré dans la relation entre la perméabilité et l'endommagement.
Cette problématique, faisant l'objet d'une modélisation, est exploitée selon deux approches. La première se base sur la définition d'une loi de raccordement entre les lois existantes d'évolution de la perméabilité avec l'endommagement et l'ouverture de fissure. Avec cette approche les tendances observées expérimentalement sont retrouvées. La deuxième approche consiste à relier d'un point de vue mécanique l'endommagement avec l'ouverture de fissure puis d'appliquer la loi de Poiseuille pour déterminer la perméabilité. La validation expérimentale de cette approche, permettant de déboucher vers un modèle continu capable de reproduire les variations de perméabilité d'une structure, constitue une des perspectives de ce travail.
Dufour F., Pijaudier-Cabot G., Choinska M., Huerta M., Extraction of a crack opening from a continuous approach using regularized damage models, Computers and Concrete (2008), à paraître
Pijaudier-Cabot G., Dufour F., Choinska M., Permeability due to the increase of damage in concrete: from diffuse to localised damage distributions, Journal of Engineering Mechanics, soumis.
Choinska M., Khelidj A., Chatzigeorgiou G., Pijaudier-Cabot G., Effects and Interactions of Temperature and Stress-level Related Damage on Permeability of Concrete, Cement and Concrete Research (2007), Vol. 37, 79-88.
Khelidj A., Choinska M., Chatzigeorgiou G., Pijaudier-Cabot G., Coupling between progressive damage, temperature and permeability of concrete: Experimental and numerical study, Restoration of Buildings and Monuments (2006), Vol. 12, N° 4, 299-316.
Siegert D., Choinska M., Brevet P., Bruhat D., Toutlemonde F., Détermination de la tension des câbles à partir des fréquences de vibration, Revue Française de Génie Civil (2004), Vol. 8, N° 9-10, 1157-1176.
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Mis à jour le 19 septembre 2008 par Marta CHOINSKA
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