Modélisation chimico-mécanique du comportement des bétons affectés par la réaction dalcali-silice et expertise numérique des ouvrages dart dégradésReport as inadecuate




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1 LMSGC - Laboratoire des matériaux et structures du génie civil

Résumé : A la demande réelle d-une maintenance des ouvrages d-art en béton affectés par la réaction d-alcali-silice, les travaux effectués dans ce rapport concernent effectivement une modélisation mécanique du gonflement du matériau induit par la formation du produit chimique ainsi qu-une méthode d-expertise des structures réellement touchées. La modélisation du comportement du matériau nécessite la précision de deux aspects radicaux : la cinétique de l-expansion du produit et la réponse mécanique à cette expansion interne. Issus de la thermodynamique du béton affecté en tant qu-un système chimico-mécanique, l-avancement chimique de réaction et la réponse mécanique se trouvent dans la même description. Au sens chimique, l-expansion du gel est d-abord représentée par l-avancement de la formation d-un gel simple, et puis approfondie par deux sous-processus : la formation de gel et le vieillissement de gel vis à vis de la condition hydrique. Quant à la réponse mécanique du matériau, le béton est premièrement supposé élastique et puis élastoplastique. Ayant traité ainsi ces deux aspects radicaux, on procède d-abord à l-expertise numérique des structures affectées dans un contexte complet du traitement des ouvrages d-art touchés, c-est ainsi que les données disponibles pour l-expertise sont capturées. En analysant ces données au niveau d-une structure ainsi qu-au niveau d-une éprouvette extraite, le calibrage des modèles chimico-mécaniques est formulé sous la forme d-un problème inverse, qui en outre est précisé en deux sous-problèmes vis à vis des données analysées. Le calibrage est achevé par la proposition d-un algorithme ayant un critère de convergence proposé. Une méthode numérique d-expertise est ainsi complétée, représentant une partie essentielle de la méthodologie globale de traitement des structures. Cette méthode est appliquée aux cas réels des ouvrages affectés : un pylone en béton armé d-un pont suspendu en France et une pile en béton armé d-un pont métallique en Afrique équatoriale.

Mots-clés : Réaction d-alcali-silice gonflement interne thermodynamique couplage chimico-mécanique chimico-élasticité vieillissement chimico-plasticité stratégie de traitement expertise structurale éléments finis





Author: Kefei Li -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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