Modélisation numérique du transport ionique dans les matériaux cimentaires non saturés

Modélisation numérique du transport ionique dans les matériaux cimentaires non saturés PDF Author: Éric Samson
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Category : Cement
Languages : fr
Pages : 0

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Modélisation numérique du transport ionique dans les matériaux cimentaires non saturés

Modélisation numérique du transport ionique dans les matériaux cimentaires non saturés PDF Author: Éric Samson
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Languages : fr
Pages : 470

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Etude du transport des chlorures dans les matériaux cimentaires non saturés

Etude du transport des chlorures dans les matériaux cimentaires non saturés PDF Author: Hassan Sleiman
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Languages : fr
Pages : 257

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La dégradation des structures en béton armé par la corrosion des aciers est l'une des principales causes de la réduction de la durée de vie des ouvrages. La corrosion est due à la pénétration des chlorures qui peuvent atteindre les armatures par les fissures ou par la porosité. Le transport ionique dans la solution interstitielle des matériaux cimentaires dépend de l'état de saturation de ces matériaux. Le cas non saturé reflète plus la réalité des ouvrages marins, même s'il est moins abordé dans la littérature. L'objectif principal de ce travail est de proposer un modèle de transfert qui tient compte du couplage du transfert d'humidité et des ions de la solution interstitielle des matériaux cimentaires. Le travail est divisé en trois parties principales: la première est consacrée à l'approche théorique du problème pour établir les équations permettant de décrire le transfert ionique dans les matériaux insatures. La deuxième partie est numérique, elle consiste à résoudre les équations traduisant le transport ionique au sein du matériau soumis à une ambiance marine en cycles d'humidification et de séchage. La dernière partie est expérimentale, elle est consacrée d'une part à la mesure des paramètres d'entrée du modèle et d'autre part à sa validation. Cette dernière est réalisée pour le cas d'un matériau en situation de marnage. Le modèle est également confronté à des résultats expérimentaux de la littérature concernant des mesures d'imbibition - séchage obtenu sur des mortiers.

Modélisation du transport multi-espèces dans les matériaux cimentaires saturés ou non saturés et éventuellement carbonatés

Modélisation du transport multi-espèces dans les matériaux cimentaires saturés ou non saturés et éventuellement carbonatés PDF Author: Xiaomeng Wang
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Languages : fr
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Dans le cadre du projet de recherche de l'IFSTTAR « Approche performantielle et probabiliste de la durée de vie des ouvrages en béton armé », la thèse porte sur la modélisation du transport couplé ions-humidité au travers de bétons éventuellement carbonatés. Une plate-forme de modélisation multi-espèces, qui est basée sur les indicateurs de durabilité et avec différents niveaux de sophistication, a été utilisée. En condition saturée, le transport des ions a été décrit par l'équation de Nernst-Plank et complété par des isothermes des interactions ions/matrice. En condition non saturée, l'advection des phases liquides et gazeuses a été décrite par la loi de Darcy généralisée. L'influence de l'activité chimique sur l'équilibre entre l'eau liquide et vapeur d'eau, ainsi que la cinétique de fixation des ions chlorure ont été prise en compte dans les modèles. La fixation des ions alcalins a été également prise en compte, son influence sur le transport des ions chlorure a été étudiée. Les indicateurs de durabilité (porosité, perméabilité intrinsèque à l'eau et aux gaz) servant comme données d'entrée des modèles ont été déterminés par des mesures directes sur des bétons à base de ciment ordinaire et avec des fortes teneurs en additions minérales (cendres volantes et laitiers). Une méthode d'analyse inverse a été mise en œuvre à partir d'une routine qui intègre un algorithme d'optimisation qui nous a permis de déterminer les propriétés des matériaux plus complexes (coefficient effectif de diffusion, paramètres d'isotherme de fixation et perméabilité intrinsèque à l'eau) à partir des résultats d'essais. Le modèle pour des conditions saturées a été validé par des comparaisons entre des profils de chlorure issus des essais de diffusion et des profils de simulation. Des essais de séchage-imbibition avec une solution saline ou de l'eau pure sur les bétons sains et éventuellement carbonatés ont été réalisés pour valider le modèle en condition non saturée, ainsi que pour mettre en évidence l'influence de la carbonatation sur le transport des ions et sur les transferts hydriques. Outre la compréhension des mécanismes physico-chimiques liés à la durabilité des bétons et détermination des indicateurs de durabilité par analyse inverse, la plate-forme nous permet de prédire le transport des ions et d'humidité suivant la complexité des phénomènes et le niveau de sophistication exigé. Les études menées ont mise en évidence la pertinence et la fiabilité de la plate-forme de modélisation physico-chimique.

MODELES DE DIFFUSION NON LINEAIRE EN MILIEUX POREUX. APPLICATIONS A LA DISSOLUTION ET AU SECHAGE DES MATERIAUX CIMENTAIRES

MODELES DE DIFFUSION NON LINEAIRE EN MILIEUX POREUX. APPLICATIONS A LA DISSOLUTION ET AU SECHAGE DES MATERIAUX CIMENTAIRES PDF Author: Marc Mainguy
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Languages : fr
Pages : 245

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LA DURABILITE DES STRUCTURES EN BETON DU GENIE CIVIL EST CONDITIONNEE PAR LA DIFFUSION D'ESPECES CHIMIQUES DANS LE RESEAU POREUX DU MATERIAU CIMENTAIRE. C'EST EN PARTICULIER LE CAS AVEC LE TRANSPORT DES IONS CHLORE DANS LES BETONS ET AVEC LA LIXIVIATION ET LE SECHAGE DES MATERIAUX A BASE DE CIMENT. DES MODELISATIONS DE CES PHENOMENES, BASEES SUR LA METHODE DES VOLUMES FINIS, SONT PRESENTEES DANS CE TRAVAIL DANS LE BUT DE FOURNIR DES OUTILS DE PREDICTION DE LA DEGRADATION DES MATERIAUX CIMENTAIRES. LA DEGRADATION CHIMIQUE D'UN MATERIAU POREUX EST D'ABORD ETUDIEE A PARTIR D'UN MODELE SIMPLIFIE DE DIFFUSION ET DE DISSOLUTION NON INSTANTANEE. DES SOLUTIONS ANALYTIQUES CORRESPONDANT A DES CAS LIMITES SONT COMPAREES A CELLES OBTENUES PAR UN SCHEMA NUMERIQUE DE VOLUMES FINIS. LA CONCORDANCE DES RESULTATS MONTRE QUE CETTE METHODE NUMERIQUE SIMULE PARFAITEMENT LA PROGRESSION DE FRONTS DE DISSOLUTION RAIDES. LE MODELE SIMPLIFIE EST ENSUITE ETENDU AU CAS DE LA LIXIVIATION D'UNE PATE DE CIMENT, PERMETTANT AINSI LA RESTITUTION DE RESULTATS EXPERIMENTAUX. LE TRANSPORT DES IONS CHLORE EST MODELISE PAR UNE EQUATION DE DIFFUSION-SORPTION. LE CAS D'UNE ISOTHERME DE FIXATION DE FREUNDLICH CONDUIT A UN FRONT DE PENETRATION DES CHLORURES, OBSERVE SUR DES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET UNE SIMULATION NUMERIQUE. UNE MODELISATION DES TRANSFERTS HYDRIQUES EN MILIEU POREUX NON SATURE EST DECRITE DANS LA SECONDE PARTIE ET EST APPLIQUEE AU SECHAGE ISOTHERME DE MATERIAUX CIMENTAIRES FAIBLEMENT PERMEABLES. LA COMPARAISON ENTRE LES RESULTATS DE CETTE MODELISATION ET D'EXPERIENCES DE SECHAGE SUR BETONS ET PATES DE CIMENT PERMET L'IDENTIFICATION DU MODE DE TRANSFERT DE L'HUMIDITE DANS CES MATERIAUX. CE TRAVAIL DEBOUCHE SUR UNE METHODE DE CARACTERISATION DE LA PERMEABILITE A L'EAU DES BETONS FAIBLEMENT PERMEABLES, PARAMETRE DIFFICILEMENT ACCESSIBLE PAR LES MOYENS D'INVESTIGATION CLASSIQUES.

Experimental Studies of Ion Transport in Cementitious Materials Under Partially Saturated Conditions

Experimental Studies of Ion Transport in Cementitious Materials Under Partially Saturated Conditions PDF Author: Nilla Olsson
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Languages : en
Pages : 0

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Thèse sur les matériaux cimentaires en milieux non saturés.

ICREEC 2019

ICREEC 2019 PDF Author: Ahmed Belasri
Publisher: Springer Nature
ISBN: 9811554447
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 659

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This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.

PCM-Enhanced Building Components

PCM-Enhanced Building Components PDF Author: Jan Kośny
Publisher: Springer
ISBN: 3319142860
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 281

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Presenting an overview of the use of Phase Change Materials (PCMs) within buildings, this book discusses the performance of PCM-enhanced building envelopes. It reviews the most common PCMs suitable for building applications, and discusses PCM encapsulation and packaging methods. In addition to this, it examines a range of PCM-enhanced building products in the process of development as well as examples of whole-building-scale field demonstrations. Further chapters discuss experimental and theoretical analyses (including available software) to determine dynamic thermal and energy performance characteristics of building enclosure components containing PCMs, and present different laboratory and field testing methods. Finally, a wide range of PCM building products are presented which are commercially available worldwide. This book is intended for students and researchers of mechanical, architectural and civil engineering and postgraduate students of energy analysis, dynamic design of building structures, and dynamic testing procedures. It also provides a useful resource for professionals involved in architectural and mechanical-civil engineering design, thermal testing and PCM manufacturing.

Self-Healing Phenomena in Cement-Based Materials

Self-Healing Phenomena in Cement-Based Materials PDF Author: Mario de Rooij
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9400766246
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 279

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Self-healing materials are man-made materials which have the built-in capability to repair damage. Failure in materials is often caused by the occurrence of small microcracks throughout the material. In self-healing materials phenomena are triggered to counteract these microcracks. These processes are ideally triggered by the occurrence of damage itself. Thus far, the self-healing capacity of cement-based materials has been considered as something "extra". This could be called passive self-healing, since it was not a designed feature of the material, but an inherent property of it. Centuries-old buildings have been said to have survived these centuries because of the inherent self-healing capacity of the binders used for cementing building blocks together. In this State-of-the-Art Report a closer look is taken at self-healing phenomena in cement-based materials. It is shown what options are available to design for this effect rather than have it occur as a "coincidental extra".

Construction Materials and Structures

Construction Materials and Structures PDF Author: S.O. Ekolu
Publisher: IOS Press
ISBN: 1614994668
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 1562

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The two volumes of these Proceedings contain about 200 conference papers and 10 keynote papers presented at the First International Conference on Construction Materials and Structures, held in Johannesburg, South Africa from 24 to 26 November 2014. It includes sections on Materials and characterization; Durability of construction materials; Structural implications, performance, service life; Sustainability, waste utilization, the environment; and Building science and construction.