Séchage du béton: analyse et modélisation

RésuméLe séchage naturel du béton est un phénomène très lent qui a des conséquences importantes sur son comportement physique et mécanique et plus particulièrement sur deux aspects spécifiques de ce matériau: les déformations différées (retrait, fluage) et sa durabilité (fissuration superficielle, pénétration d'agents agressifs). En plus de la modification des caractéristiques mécaniques et physiques locales qui résultent des variations de teneur en eau, la non-uniformité de ce paramètre au cours du temps induit un effet de structure particulièrement important (effet d'échelle pour le retrait et le fluage de dessiccation, et fissuration de retrait). A partir de l'analyse physique des mécanismes qui régissent les mouvements d'eau dans le matériau, on a développé un modèle de diffusion non-linéaire qui a été validé, grâce à la détermination expérimentale des distributions spatiales de teneur en eau, et de leur évolution au cours du temps, par la méthode de densimétrie par absorption des rayons gamma, au moyen d'un banc gamma rotatif. Le modèle ainsi validé permet d'une part d'extrapoler, dans certaines limites, les résultats expérimentaux, et d'autre part, il aide à exploiter et interpréter les essais de retrait et de fluage.SummaryNatural drying of concrete is a very slow phenomenon involving important consequences on the physical and mechanical behaviour of this material and affecting more particularly two specific aspects: different strains (shrinkage, creeping) and the durability (surface cracking, infiltration of aggressive agents). In addition to the modification of local mechanical and physical properties resulting from the variations in water content, the non-uniformity of this parameter as a function of the time induces a structural effect which is particularly important (scale effect for shrinkage and creep in the course of dessiccation, shrinkage cracking). From a physical analysis of the mechanisms governing water movements within the material a model of non-linear diffusion has been developed and validated by means of the densimetry method using gamma-ray absorption (with a rotative gamma-ray bench) which experimentally determines space distributions of water content and their evolution as a function of time. The model thus validated allows us on one hand to extrapolate, with certain limitations, experimental results and on the other hand it helps us to make use of and to interpret shrinkage and creep test results.