Article Dans Une Revue Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussees Année : 2007

An application example of an in situ carbonation model

Exemple d'application d'un modèle de carbonatation in situ

Résumé

An atmospheric carbonation model for concretes has been developed herein. This model, of the physicochemical and deterministic type, relies upon a detailed description of the carbonation mechanism; in particular, it takes into account chemical kinetics, the microstructural and hydrous evolutions induced as well as hydrous and ionic transfers. Following validation based on accelerated carbonation test results, this model is applied to predicting the state of distress for an actual structure subjected to natural exposure conditions. Model output data is then compared with the set of experimental results from the carbonation monitoring campaign within the structure after 16 years of exposure. As a next step, the model is used to predict the progression of carbonation over a 100-year period. Model input data correspond to both the classical series of durability indicators measured on the material and relative humidity recordings characterizing the environment. The chemical kinetics of carbonation have been adjusted for this purpose on the basis of carbonation profi les measured on a cement paste (derived using the same cement as that contained in the concrete used in the structure), carbonated under accelerated laboratory conditions.

Un modèle de carbonatation atmosphérique des bétons a été développé. Ce modèle, de nature physico-chimique et déterministe, fait appel à une description fine du mécanisme de carbonatation; il prend en compte notamment des cinétiques chimiques, des évolutions microstructurales et hydriques induites ainsi que des transferts hydriques et ioniques. Après validation à partir de résultats d'essais de carbonatation accélérée, ce modèle est appliqué à la prévision de l'état de dégradation d'un ouvrage réel soumis à des conditions naturelles d'exposition. Les données de sortie du modèle sont comparées avec les résultats expérimentaux de suivi de la progression de la carbonatation dans l'ouvrage après 16 années d'exposition. Le modèle est ensuite utilisé pour prévoir la progression de la carbonatation pendant 100 ans. Les données d'entrée du modèle correspondent aux indicateurs de durabilité classiques mesurés sur le matériau et aux enregistrements hygrométriques qui caractérisent l'environnement. La cinétique chimique de carbonatation est ajustée à partir des profils de carbonatation mesurés sur une pâte de ciment (formulée à partir du même ciment que le béton d'ouvrage) carbonatée en conditions accélérées de laboratoire.

Mots clés

Domaines

Dates et versions

hal-00350471 , version 1 (10-07-2009)

Licence

Identifiants

  • HAL Id : hal-00350471 , version 1

Citer

Mickaël Thiery, Géraldine Villain, Sarah Goyer, Gérard Platret, Jean Luc Clement, et al.. Exemple d'application d'un modèle de carbonatation in situ. Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussees, 2007, 270-271, pp 29-50. ⟨hal-00350471⟩
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