Influence des paramêtres de composition des matériaux cimentaires sur les propriétés de transfert
Institution:
Toulouse, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Our study aims for characterizing the influence of the parameters of cementing materials composition on the two properties of transfer: the diffusion of chlorides and the oxygen permeability. An experimental database on three types of materials (cement pastes, mortars and concretes) with two different water-cement ratios was established. The information concerning the porous structure of material was obtained by four different techniques (degree of hydration, open porosity measured by water saturation, porosity measured by mercury penetration and observations at SEM). The effective coefficient of diffusion of the material was obtained by the use of an accelerated method under electrical field (LMDC Diffusion Test) and the apparent and intrinsic oxygen permeability were evaluated by the mean of a permeameter to constant charge (CEMBUREAU Method). The influence of the characteristics of the granular phase studied by the transfer properties is highly dependent on the transfer mechanism evaluated: for the low cement-water ratio and high aggregate content, low coefficients of diffusion were obtained with calcareous aggregate, a high fineness modulus and a cement CPA CEM I 52. 5 R. A slight decrease of the diffusivity as function of the aggregate size is verified. Similar conclusions were obtained for permeability with the exception of the fineness modulus. A second part is devoted to the exploration of different models enumerated in the literature aiming for connecting the transfer properties and the characteristics of the microstructure. The predictions for diffusivity and permeability obtained with these models are limited
Abstract FR:
Notre étude vise à caractériser l'influence des paramètres de composition des matériaux cimentaires sur deux propriétés de transfert : la diffusion des chlorures et la perméabilité à l'oxygène. Une base de donnés expérimentale sur trois types de matériaux (pâtes de ciment, mortiers et bétons) à deux rapports E/C différents a été établie. Les informations concernant la structure poreuse du matériau ont été obtenues par quatre techniques différentes (degré d'hydratation, porosité accessible à l'eau, porométrie au mercure et observations au MEB). Le coefficient de diffusion effectif des matériaux a été obtenu par une méthode accélérée sous champ électrique (LMDC Diffusion Test) et la perméabilité apparente et intrinsèque à l'oxygène ont été évaluées au moyen d'un perméamètre à charge constante (méthode CEMBUREAU). L'influence des caractéristiques de la phase granulaire étudiées sur les propriétés de transfert est fortement dépendante du mécanisme de transfert évalué : pour le faible rapport E/C et à fortes teneurs en granulat on obtient des faibles coefficients de diffusion, des conclusions similaires sont obtenues en perméabilité. Pour le rapport E/C élevé les coefficients de diffusion plus faibles sont obtenus avec des granulats calcaires, un module de finesse élevé et un ciment CPA CEM I 52. 5 R. On vérifie une légère diminution de la diffusivité en fonction de la taille du granulat. Des conclusions similaires sont obtenues en perméabilité à l'exception du module de finesse. Une deuxième partie est consacrée à l'exploitation des différents modèles recensés dans la littérature visant à relier les propriétés de transfert et les caractéristiques de la microstructure. Les prédictions obtenues en diffusivité et perméabilité par ces modèles sont limitées.