Vers une prédiction de la perméabilité au gaz à partir de la composition des matériaux cimentaires
Résumé
Cement-based materials composition affects its microstructure and consequently its transfer properties governing its durability. This later may be characterized using durability indicators. The literature gives practically no models which link these indicators to the composition of a cement-based material.
In this work, we focussed on the gas permeability as a durability indicator. Our objective is the study of the relationship between the permeability of a cement-based material and its composition. Firstly, this relationship is studied and analysed by means of an experimental compaign on different kinds of cementitious materials: cement pastes, mortars and concrete. The aim is to characterize the influence of the composition parameters on the microstructure and on the gas permeability. Then, models giving cement-based materials permeability from their microstructural characteristics were studied. Finally, a model allowing the prediction of the permeability of a cement paste from its composition parameters (W/C, cement Blaine specific surface and cement density) was proposed and compared to the previous models and to the experimental permeability.
In this work, we focussed on the gas permeability as a durability indicator. Our objective is the study of the relationship between the permeability of a cement-based material and its composition. Firstly, this relationship is studied and analysed by means of an experimental compaign on different kinds of cementitious materials: cement pastes, mortars and concrete. The aim is to characterize the influence of the composition parameters on the microstructure and on the gas permeability. Then, models giving cement-based materials permeability from their microstructural characteristics were studied. Finally, a model allowing the prediction of the permeability of a cement paste from its composition parameters (W/C, cement Blaine specific surface and cement density) was proposed and compared to the previous models and to the experimental permeability.
La composition d'un matériau cimentaire influe sur la formation de sa microstructure et par conséquent sur ses propriétés de transfert déterminant sa durabilité. Celle-ci peut être caractérisée à l'aide d'indicateurs de durabilité. Dans la littérature, il existe très peu de modèles permettant l'estimation de ces indicateurs à partir de la composition d'un matériau cimentaire. Dans ce travail de thèse, nous nous intéressons à un indicateur de durabilité particulier : la perméabilité au gaz. Notre objectif consiste à étudier le lien entre la composition d'un matériau cimentaire et sa perméabilité. Dans un premier temps, cette relation est étudiée et analysée à travers une campagne expérimentale sur des pâtes de ciment, mortiers et bétons. Le but est de déterminer l'influence des paramètres de formulation sur la microstructure et sur la perméabilité d'un matériau cimentaire. Ensuite, une étude de modèles donnant la perméabilité d'un matériau cimentaire à partir des caractéristiques de sa microstructure est faite. Pour finir, un modèle permettant de prédire la perméabilité d'une pâte de ciment à partir de ses paramètres de formulation (E/C, surface spécifique Blaine et densité du ciment) est proposé et comparé aux modèles précédents et aux perméabilités expérimentales.
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