Table des matières
Introduction générale
Partie I : Revue Bibliographique
CHAPITRE I : Le transfert dans le matériau cimentaire poreux
I.1 Introduction
I.2 Présentation du matériau poreux (le béton)
I.2.1 La composition du béton
I.2.1.1 Les granulats
I.2.1.2 La matrice cimentaire
I.2.1.2.1 L’hydratation des silicates de calcium
I.2.1.2.2 L’hydratation des aluminates
I.2.2 La porosité du béton
I.2.3 L’eau dans le béton
I.2.3.1 L’eau liée chimiquement
I.2.3.2 L’eau adsorbée
I.2.3.3 L’eau interfeuillets
I.2.3.4 L’eau capillaire
I.2.3.5 L’eau libre
I.3 L’adsorption de la vapeur d’eau
I.3.1 Les différents modèles d’adsorption
I.3.1.1 Adsorption en une couche mono moléculaire (La théorie de Langmuir)
I.3.1.2 BET (BRUNAUER-EMMETT-TELLER) 1938
I.3.1.3 Le modèle d’ARANOVICH
I.3.2 Les différentes formes de courbes d’isotherme d’adsorption
I.3.3 Détermination d’isotherme de sorption et de désorption
I.3.3.1 Le principe
I.3.3.2 L’essai d’isotherme de fixation de l’humidité, forme et échelle du matériau utilisé
I.3.3.3 Les paramètres influant l’isotherme d’adsorption de l’humidité
I.3.3.3.1 L’influence de la température
I.3.3.3.2 L’influence de l’âge du béton
I.3.3.3.3 L’influence de la présence des chlorures
I.4 Les paramètres clés dans l’étude du matériau cimentaire
I.4.1 L’influence de la température du séchage sur la porosité du béton
I.4.2 L’influence de la température sur les humidités relatives données par les solutions salines saturées
I.4.3 L’effet des ajouts minéraux (pouzzolane) sur la microstructure du béton
I.4.4 L’influence de la durée de la cure sur la porosité du béton
I.5 La durabilité du béton dans les milieux marins
I.5.1 Transfert des chlorures
I.5.1.1 La corrosion des armatures
I.5.2 Les indicateurs de la durabilité vis-à-vis de la corrosion des armatures
I.5.2.1 Le coefficient de diffusion des chlorures
I.5.2.2 La perméabilité
I.6 Conclusion
CHAPITRE II : Transfert des Chlorures
II.1 Introduction
II.2 Diffusion
II.3 Transfert des chlorures en milieu saturé
II.3.1 Régime permanent
II.3.1.1 L’essai de diffusion naturelle
II.3.1.2 Essai de migration sous champ électrique (NTBUILD355) (Nordtest-method 1997)
II.3.2 Régime non permanent
II.3.2.1 Essai de l’immersion NT BUILD 443 (Nordtest-method 1995)
II.3.2.2 Essai CTH (CHALMERS TEKNISKA HOGSKOLA) NT BUILD 492 (Nordtest-method 1999)
II.4 Transfert des chlorures en milieu non saturé
II.4.1 Travaux de (Nielsen and Geiker 2003)
II.4.2 Travaux de (Ben Fraj 2009).
II.4.3 Les travaux de (Climent, de Vera et al. 2002; de Vera, Climent et al. 2007)
II.4.4 Les travaux de (Guimarães, Climent et al. 2011)
II.4.5 Travaux de (Daïan and Madjoudj 2001)
II.4.6 Synthèse sur les travaux présentés
II.5 Le Coefficient de diffusion
II.6 La fixation des chlorures
II.6.1 Chlorures libres
II.6.2 Chlorures fixés
II.6.2.1 Adsorption physique
II.6.2.2 L’interaction chimique
II.6.3 La modélisation de la fixation des chlorures
II.6.3.1 Isotherme de Freundlich
II.6.3.2 Isotherme de Langmuir
II.6.3.3 Relation linéaire
II.6.4 Les méthodes de détermination des isothermes d’adsorption des chlorures
II.6.4.1 La méthode de TANG 1993 (Luping and Nilsson 1993)
II.6.4.2 La méthode d’extraction de la solution interstitielle des pores
II.6.4.3 La méthode de l’eau soluble
II.6.5 Les paramètres influents lors la fixation des ions chlore
II.6.5.1 L’influence du type du ciment
II.6.5.2 L’influence du rapport E/C
II.6.5.3 L’influence de la Température
II.6.5.4 L’influence des sulfates
II.6.5.5 L’influence du cation associé au chlore
II.6.5.6 L’influence de l’âge du béton
II.6.5.7 L’influence de l’état de saturation
II.7 Les paramètres influents lors de la pénétration des ions chlorures
II.7.1 L’influence du ciment
II.7.2 L’influence de la température sur le transfert des chlorures
II.7.3 L’influence de la carbonatation
II.7.4 Les bétons exposés aux cycles de séchage / mouillage
II.8 La relation entre le temps et le taux de pénétration des chlorures
II.9 Détermination du front de pénétration des chlorures par la méthode colorimétrique
II.9.1 La procédure de Maultzsh
II.9.2 La procédure de Collepardi
II.9.3 L’utilisation de AgNO3
II.10 Conclusion
Partie II : Programme Expérimental et Résultats
CHAPITRE III : Programme expérimental
III.1 Introduction
III.2 Les matériaux utilisés
III.2.1 Ciment
III.2.2 Granulats
III.3 La composition du béton et sa maturation
III.3.1 La confection du béton
III.3.2 La cure des bétons
III.4 Le programme expérimental
III.5 Porosité accessible à l’eau
III.6 Caractéristiques mécaniques de béton
III.7 Transfert des chlorures (La première partie)
III.7.1 Préparation des échantillons
III.7.2 Préconditionnement des échantillons
III.7.3 Protocole de l’essai du transfert
III.7.4 Détermination de la teneur en chlorures
III.7.4.1 Grignotage
III.7.4.2 Filtration
III.7.4.2.1 Filtration des chlorures totaux
III.7.4.2.2 Filtration des chlorures libres
III.7.4.3 Titration des chlorures et détermination de la teneur en chlorures
III.8 Transfert des chlorures (Deuxième partie)
III.8.1 Préconditionnement
III.8.1.1 Détermination des paramètres de saturation (étape 01)
III.8.1.2 Saturation des échantillons et la stabilisation de masse par les solutions salines saturées (étape 02)
III.8.2 Essai de transfert
III.8.3 Détermination de la teneur en chlorures
III.8.3.1 Grignotage
III.8.3.2 La titration des solutions
III.8.4 La concentration initiale des chlorures dans le béton
III.9 Détermination du front de propagation des ions chlorures
III.10 Isotherme d’adsorption d’humidité
III.10.1 Principe
III.10.2 La définition de l’état sec du matériau
III.10.3 Préparation des échantillons
III.11 Isotherme de fixation des chlorures
III.11.1 Méthode des équilibres
III.11.1.1 Principe
III.11.1.2 Préparation du matériau
III.11.1.3 Préparation des solutions
III.11.1.4 La mise en place
III.11.1.5 Le dosage des chlorures fixés
III.11.2 Méthode des profils
III.12 Conclusion
CHAPITRE IV : Résultats expérimentaux, interprétations et analyses
IV.1 Introduction
IV.2 Résistance à la compression et porosité accessible à l’eau
IV.3 Transfert des chlorures
IV.3.1 Première partie
IV.4 Deuxième partie
IV.4.1 Les profils de concentration des chlorures totaux
IV.4.2 Concentration maximale des chlorures
IV.4.3 La cinétique de la pénétration des chlorures
IV.4.4 Interprétation des résultats obtenus dans cette deuxième partie
IV.5 L’adsorption d’humidité
IV.5.1 Solutions salines saturées
IV.5.2 La cinétique d’adsorption de l’humidité
IV.6 La fixation des chlorures
IV.7 Détermination du coefficient de diffusion
IV.7.1 La relation entre le temps et le coefficient de transport
IV.7.2 La relation entre le coefficient de transport et l’humidité relative
IV.8 La détermination de l’isotherme d’adsorption de la vapeur d’eau
IV.8.1 La détermination de la perméabilité relative du béton
IV.8.2 La relation entre le transfert des chlorures et l’état hydrique du matériau
IV.9 Isotherme de fixation des chlorures
IV.9.1 La méthode d’équilibre
IV.9.2 La méthode des profils
IV.9.2.1 Degré de saturation
IV.9.2.2 Humidité relative
IV.10 Front de pénétration des ions chlore
IV.11 Conclusion
Conclusion générale et perspectives
