Mechanical damage, chemical damage and permeability in quasi-brittle cementitious materials
Résumé
The serviceability of concrete structures is a coupled problem in which fracture and damage are coupled with several environmental attacks. In this paper, we start with the description of chemo-mechanical damage and the case of calcium leaching which is relevant to waste containment vessels. The second example of implementation of continuum damage models discussed deals with coupled damage permeability effects. In the case of diffuse damage, the material permeability is controlled by the decrease of average stiffness due to micro-cracking. After a macro-crack has formed, permeability is controlled by a power function of the crack opening (Poiseuille flow). A relationship between permeability and damage, consistent with the two above asymptotic cases, is defined.
La durabilité de structures en béton est un problème dans lequel la rupture et l'endommagement sont couplés aux différentes attaques de l'environnement. Nous commençons par illustrer un tel couplage avec la lixiviation et la modélisation chimiomécanique de l'endommagement dans les bétons. Les couplages entre l'endommagement et les propriétés de transport du béton sont le deuxième exemple traité. Dans le cas d'un endommagement diffus, la perméabilité du matériau est contrôlée par la diminution de raideur moyenne due à la microfissuration. Lorsqu'une macrofissure s'est formée, la perméabilité est contrôlée par une fonction puissance de l'ouverture de fissure (écoulement de Poiseuille). Une relation entre la perméabilité et l'endommagement est définie, en accord avec ces deux cas limites.
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