La diffusion des ions chlore dans les mortiers

La diffusion des ions chlore dans les mortiers PDF Author: Jean-Philippe Bigas
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 406

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Book Description
Dans un programme d'étude visant a prévoir la durée de vie des ouvrages en béton utilises pour le stockage en surface des déchets radioactifs, nous nous sommes intéressé au thème général des relations entre la microstructure des bétons et les propriétés de transfert. Notre programme de recherche visait a étudier l'influence de la microstructure des mortiers sur la diffusivité des ions chlore en faisant varier la composition, la durée de la cure et l'état de microfissuration, mais aussi a fournir des données sur les interactions entre les ions chlore et le matériau. Nous avons mis au point une méthode de quantification des interactions entre les ions chlore et des échantillons massifs de mortier. Pour cela nous avons décrit les interactions par un isotherme de freundlich ou de langmuir et par un isotherme linéaire équivalent. a partir de différents essais de diffusion pure réalisés avec plusieurs valeurs du gradient de concentration nous calculons les paramètres des équations de freundlich ou de langmuir. Nous avons montré que l'isotherme de freundlich ainsi déterminé décrivait mieux le transfert des ions chlore dans le mortier étudié aux concentrations caractéristiques des environnements marins. L'étude de l'influence de la microstructure des mortiers à base de CPA-CEMI i a montré que la microfissuration accroit le coefficient de diffusion et diminue le coefficient de partage équivalent, paramètre qui rend compte des interactions. Ce résultat est expliqué par une diminution de la tortuosité du cheminement des ions chlore entraînée par la microfissuration. Nous avons démontré que le rôle des auréoles de transition pouvait être interprété comme celui des microfissures. L'accroissement du volume des auréoles de transition et leur interconnexion a pour effet d'augmenter les capacités de transfert des fractions de pate de ciment contenues dans les mortiers tout en diminuant leur capacité de fixation des ions chlore. Nous avons constaté que l'augmentation du rapport e/c entraîne un accroissement du coefficient de diffusion en même temps qu'il engendre de plus fortes interactions. L'allongement de la durée de la cure de un a trois mois ne modifie pas de manière importante les phénomènes de transfert. Les données spécifiques que nous avons obtenues sur les interactions entre les ions chlore et la microstructure des mortiers peuvent être utilisées pour la prévision de la pénétration des ions chlore dans les bétons d'enrobage et de la corrosion des armatures pour des ouvrages en milieu marin.

La diffusion des ions chlore dans les mortiers

La diffusion des ions chlore dans les mortiers PDF Author: Jean-Philippe Bigas
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Languages : fr
Pages : 406

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Dans un programme d'étude visant a prévoir la durée de vie des ouvrages en béton utilises pour le stockage en surface des déchets radioactifs, nous nous sommes intéressé au thème général des relations entre la microstructure des bétons et les propriétés de transfert. Notre programme de recherche visait a étudier l'influence de la microstructure des mortiers sur la diffusivité des ions chlore en faisant varier la composition, la durée de la cure et l'état de microfissuration, mais aussi a fournir des données sur les interactions entre les ions chlore et le matériau. Nous avons mis au point une méthode de quantification des interactions entre les ions chlore et des échantillons massifs de mortier. Pour cela nous avons décrit les interactions par un isotherme de freundlich ou de langmuir et par un isotherme linéaire équivalent. a partir de différents essais de diffusion pure réalisés avec plusieurs valeurs du gradient de concentration nous calculons les paramètres des équations de freundlich ou de langmuir. Nous avons montré que l'isotherme de freundlich ainsi déterminé décrivait mieux le transfert des ions chlore dans le mortier étudié aux concentrations caractéristiques des environnements marins. L'étude de l'influence de la microstructure des mortiers à base de CPA-CEMI i a montré que la microfissuration accroit le coefficient de diffusion et diminue le coefficient de partage équivalent, paramètre qui rend compte des interactions. Ce résultat est expliqué par une diminution de la tortuosité du cheminement des ions chlore entraînée par la microfissuration. Nous avons démontré que le rôle des auréoles de transition pouvait être interprété comme celui des microfissures. L'accroissement du volume des auréoles de transition et leur interconnexion a pour effet d'augmenter les capacités de transfert des fractions de pate de ciment contenues dans les mortiers tout en diminuant leur capacité de fixation des ions chlore. Nous avons constaté que l'augmentation du rapport e/c entraîne un accroissement du coefficient de diffusion en même temps qu'il engendre de plus fortes interactions. L'allongement de la durée de la cure de un a trois mois ne modifie pas de manière importante les phénomènes de transfert. Les données spécifiques que nous avons obtenues sur les interactions entre les ions chlore et la microstructure des mortiers peuvent être utilisées pour la prévision de la pénétration des ions chlore dans les bétons d'enrobage et de la corrosion des armatures pour des ouvrages en milieu marin.

Engineering and Transport Properties of the Interfacial Transition Zone in Cementitious Composites

Engineering and Transport Properties of the Interfacial Transition Zone in Cementitious Composites PDF Author: International Union of Testing and Research Laboratories for Materials and Structures
Publisher: RILEM Publications
ISBN: 9782912143082
Category : Cement composites
Languages : en
Pages : 408

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Etude du transfert d'ions chlorures à travers des mortiers de ciment par diffusion-migration

Etude du transfert d'ions chlorures à travers des mortiers de ciment par diffusion-migration PDF Author: Jean-Michel Loche
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 257

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L'objectif principal du travail présenté est la compréhension de la relation liant le flux de chlorures mesuré expérimentalement en régime stationnaire lors d'un essai de diffusion-migration à travers un échantillon de mortier, à la valeur de courant associé. Une approche expérimentale, basée sur un protocole d'essai spécifique, a permis de comparer les courbes de chrono-ampérométries obtenues lors d'essais de diffusion-migration pour des mortiers d'épaisseurs différentes préparés à partir de différents dosages en eau. Tous les essais ont montré que la densité surfacique de courant évoluait en deux phases après ajout d'une solution contenant le chlorure de sodium : 1.Une diminution malgré la présence d'une solution plus conductrice. 2. une augmentation, malgré un flux constant, d'autant plus importante que les pores sont d'un rayon moyen plus important. Un protocole de mesure de l'impédance électro-chimique des échantillons soumis au test de diffusion-migration a fait apparaître une modification des caractéristiques électriques de ces derniers lors des polarisations en présence de chlorures de sodium. La mesure d'impédance électrochimique du matériau a permis d'accéder au taux de surface d'échange solide-liquide. Ces observations ont conduit au développement d'un modèle théorique nouveau qui permet le calcul d'un coefficient de diffusion apparent en prenant en considération les phénomènes de double couche à l'interface solide-solution, la géométrie de la matrice poreuse, les interactions ioniques, et les cinétiques de réactions hétérogènes. La confrontation des résultats théoriques aux mesures expérimentales valide les hypothèses retenues dans le modèle et souligne la prépondérance des effets électro-capillaires sur la valeur de ce coefficient de diffusion apparent.

MODELISATION DE LA PENETRATION DES IONS CHLORURES DANS LES MORTIERS PARTIELLEMENT SATURES EN EAU

MODELISATION DE LA PENETRATION DES IONS CHLORURES DANS LES MORTIERS PARTIELLEMENT SATURES EN EAU PDF Author: OLIVIER.. FRANCY
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 171

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L'OBJET DE CE TRAVAIL EST L'INFLUENCE DE LA TENEUR EN EAU ET DES TRANSFERTS D'HUMIDITE SUR LA PENETRATION DES IONS CHLORE DANS LES MORTIERS. UNE ETUDE THEORIQUE A CONDUIT A UN MODELE DE TRANSFERTS COUPLES IONS - HUMIDITE, BASE SUR LA THERMODYNAMIQUE DES MILIEUX POREUX, ET A SON INTEGRATION DANS UN CODE DE CALCUL EN LANGAGE C. D'AUTRE PART, UNE ETUDE EXPERIMENTALE A PERMIS D'ALIMENTER ET DE VALIDER LE MODELE. DANS CETTE DERNIERE, NOUS AVONS DETERMINE LES PARAMETRES DE TRANSFERT DES CONSTITUANTS (CHLORURES LIBRES ET FIXES, EAU LIQUIDE ET VAPEUR) ET NOUS AVONS QUANTIFIE LES DIFFERENTS CHANGEMENTS DE PHASES OU INTERACTIONS. LES PREMIERS RESULTATS CONCERNENT LA DIFFUSION DES IONS CHLORE EN MILIEU SATURE. ILS MONTRENT QUE LE COEFFICIENT DE DIFFUSION EST FONCTION DECROISSANTE DE LA CONCENTRATION DE LA SOLUTION ET QUE LA FIXATION DES CHLORURES PAR LA MATRICE EST NON LINEAIRE ET REVERSIBLE. EN OUTRE, L'ETUDE DE LA PRECIPITATION DE CHLORO-ALUMINATES SYNTHETIQUES A PROUVE LA PART PREPONDERANTE DE CE MODE DE FIXATION. LA SECONDE PARTIE EXPERIMENTALE A VISE A L'OBTENTION DES COEFFICIENTS DE TRANSFERT DE L'HUMIDITE, ET SURTOUT A CELLE DE LA PERMEABILITE A L'EAU LIQUIDE DES MATERIAUX. LA DIFFUSIVITE ET LES ISOTHERMES DE DESORPTION DE LA VAPEUR, EN RAISON DE LEUR OBTENTION AUSSI LONGUE QU'INCERTAINE, ONT ETE CHOISIES EN FONCTION DE MODELES EMPIRIQUES. NOUS NOUS SOMMES ENSUITE ATTACHES A EVALUER DE FACON SYSTEMATIQUE LES DIVERS COUPLAGES. L'INFLUENCE A COURT TERME DU CHLORE SUR LES TRANSFERTS D'HUMIDITE SE RESUME A UN ABAISSEMENT DU POTENTIEL CHIMIQUE DE L'EAU INTERSTITIELLE, LES EFFETS SUR LA VISCOSITE DU FLUIDE ET LA MICROSTRUCTURE DEMEURANT NEGLIGEABLES. PAR CONTRE, TENEUR EN EAU ET TRANSPORT D'HUMIDITE ONT UN EFFET NOTABLE SUR LES MOUVEMENTS DE CHLORE. L'EVOLUTION DE LEUR DIFFUSIVITE AVEC LA SATURATION, OBTENUE PAR SPECTROMETRIE D'IMPEDANCE, A MONTRE QUE LA DIFFUSION CESSE EN DESSOUS DE 50% DE TAUX DE SATURATION. DE PLUS, DES FLUX DE LIQUIDE IMPORTANTS S'AVERENT CAPABLES DE TRANSPORTER LES CHLORURES EN SOLUTION DE FACON RAPIDE, MAIS AUSSI DE GENER LEUR FIXATION PAR LE CIMENT. LE CODE DE CALCUL FOURNIT DES PREDICTIONS SATISFAISANTES A TOUS LES NIVEAUX, ET CE MALGRE UN NOMBRE TOUT A FAIT REDUIT DE PARAMETRES. CELA EN FAIT DONC UN OUTIL PREDICTIF RELATIVEMENT PERFORMANT, MOYENNANT QUELQUES ESSAIS SIMPLES ET RAPIDES DE CARACTERISATION.

Transport and Interactions of Chlorides in Cement-based Materials

Transport and Interactions of Chlorides in Cement-based Materials PDF Author: Caijun Shi
Publisher: CRC Press
ISBN: 0429881975
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 250

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Chloride-induced corrosion is the most important durability issue of reinforced concrete structures, and the prediction and prevention of chloride-induced corrosion has attracted considerable interest all over the world. Given that chloride penetrates through the concrete cover, the issues concerning its transport are crucial. These include testing methods, prediction, and the prevention of ingress. During the transport process, physical and chemical interaction occurs between chloride and cement hydrates, which in turn affects the further transport, so the transport of chloride and these interactions are closely related and underpin our understanding of chloride-induced corrosion in RC structures. This book provides in-depth discussion of chloride transport and its interaction in cement-based materials, and reviews and summarizes the state of the art. The mechanisms and testing methods for chloride transport, chemical interactions of chloride with cement hydrates, chloride binding isotherms, measurement of penetration depths, factors affecting chloride transport, and modeling of chloride transport are discussed in detail. This book serves as a reference for researchers or engineer, and a textbook for graduate students.

PRO 19: 2nd International RILEM Workshop on Testing and Modelling the Chloride Ingress into Concrete

PRO 19: 2nd International RILEM Workshop on Testing and Modelling the Chloride Ingress into Concrete PDF Author: Carmen Andrade
Publisher: RILEM Publications
ISBN: 9782912143228
Category : Chlorides
Languages : en
Pages : 510

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Propriété physiques du béton et de ses constituants

Propriété physiques du béton et de ses constituants PDF Author: OLLIVIER Jean-Pierre
Publisher: Lavoisier
ISBN: 2746288338
Category :
Languages : en
Pages : 306

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À l'état durci, le béton est un matériau poreux complexe. Ses propriétés d'usage (performances mécaniques ou thermiques, durabilité…) sont liées à sa structure poreuse qui elle-même dépend de l'arrangement des grains à l'état frais. Étudiant les propriétés des matériaux granulaires et celles de leurs mélanges, cet ouvrage propose différents outils permettant au formulateur de concevoir des bétons de façon innovante. Afin de décrire les méthodes de caractérisation des matériaux, il analyse les propriétés physiques sur lesquelles elles reposent et établit ainsi leurs limites. Il développe également les notions de porosité et de surface spécifique et présente les propriétés de transport des bétons (diffusion et perméation). Chaque chapitre se termine par plusieurs exercices permettant d'assimiler les connaissances théoriques présentées et de les appliquer à des problèmes concrets de génie civil.

Advanced Concrete Technology Set

Advanced Concrete Technology Set PDF Author: John Newman
Publisher: Elsevier
ISBN: 008052656X
Category : Architecture
Languages : en
Pages : 1647

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Book Description
Based on the Institute of Concrete Technology's advanced course, this new four volume series is a comprehensive educational and reference resource for the concrete materials technologist. An expert international team of authors from research, academia and industry has been brought together to produce this unique reference source. Each volume deals with different aspects of the properties, composition, uses and testing of concrete. With worked examples, case studies and illustrations throughout, this series will be a key reference for the concrete specialist for years to come. - Expert international authorship ensures the series is authoritative - Case studies and worked examples help the reader apply their knowledge to practice - Comprehensive coverage of the subject gives the reader all the necessary reference material

Physical Properties of Concrete and Concrete Constituents

Physical Properties of Concrete and Concrete Constituents PDF Author: Jean-Pierre Ollivier
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 111856295X
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 242

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Book Description
Understanding the rheological properties of fresh concrete, the hydration phenomenon of cement responsible for structuration, the relationship between the characteristics of the porous solid obtained and its mechanical performances or resistance to the aggressive penetration requires a complex knowledge of the physicochemistry of reactive porous materials. The development of simple formulation rules therefore requires the assimilation of this knowledge and a good command of the properties of these materials. The purpose of this book is to provide the mix designer with useful knowledge on granular materials and porous materials, which will enable the innovative design of concrete. Topics covered include the characterization of granular materials, the concepts of porosity and specific surface area, and the transport properties (diffusion and permeation) of concrete. Some of these topics are already covered in other general books dedicated to granular or porous materials. The objective here is to bring them together in one book by adapting them for use by concrete specialists. Applications in the form of exercises are offered at the end of each chapter to enable readers to assimilate the theoretical knowledge and to apply such knowledge to concrete problems encountered in civil engineering. Contents 1. Description of Granular Materials, Definitions. 2. Granulometry. 3. Specific Surface Area of Materials. 4. Voids in Granular Materials and the Arrangement of Grains. 5. Voids in Concrete. 6. The Fundamentals of Diffusion. 7. Permeability.

PRO 4: International RILEM Conference on Concrete: From Material to Structure

PRO 4: International RILEM Conference on Concrete: From Material to Structure PDF Author: Jean-Pierre Bournazel
Publisher: RILEM Publications
ISBN: 9782912143044
Category : Concrete
Languages : en
Pages : 372

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