Contribution à la compréhension des transferts hydriques et colloïdaux dans les milieux poreux : Application aux matériaux cimentaires

par Badreddine El Haddaji

Projet de thèse en Génie Civil

Sous la direction de Nicolas Roussel.

Thèses en préparation à Paris Est , dans le cadre de SIE - Sciences, Ingénierie et Environnement , en partenariat avec NAVIER (laboratoire) depuis le 01-12-2017 .


  • Résumé

    L'objectif principal de cette thèse est de comprendre le mécanisme de protection de solution à base de nano silice sur une structure en béton vieilli. Une approche qui se base sur des notions de porosité et de volume accessible est utilisée, l'étude englobe les transferts hydriques et colloïdaux dans les matériaux cimentaires avec une variation de la taille des silices et son influence sur la profondeur de pénétration et l'état de saturation dans le milieu poreux. L'étude des transferts est aussi réalisée à une échelle micrométrique avec un scanner à rayon x qui permet de distinguer entre les différents régimes qui ont lieu lors de l'imbibition, ceci permet de donner des indices sur la nature hétérogène de cette protection. Un modèle probabiliste de blocage dans les milieux poreux a permis de comparer les ordres de grandeurs obtenus expérimentalement et théoriquement. Une comparaison multi échelle sur l'effet du traitement de silice sur les paramètres de durabilité est réalisée. La diffusion des chlorures, la carbonatation et la perméabilité au gaz sont ainsi étudiés et permettent de mieux appréhender le comportement des nano particules dans les matériaux cimentaires

  • Titre traduit

    Contribution to the understanding of aqueous and colloid transfer in porous media : application to cementitious materials


  • Résumé

    In this work, we aim at understanding the mechanism involved in silica-based treatment of existing concrete structures. The first chapter is a porosity based approach with the notion of accessible volume inside a porous media, the study capture the dynamic of water and colloid transfer inside cementitious material with depth of penetration order of magnitude and porosity saturation comparison with respect to colloid size. The second chapter is a micrometric scale imbibition with an X-ray scanner allowing an accurate depth and imbibition kinetic with a distinction between imbibition regimes. This gives leads about the heterogeneous nature of clogging. The third chapter is an application of a probabilistic clogging model, a comparison between order of magnitude of theoretical and experimental results. A multiscale durability assessment focusing on chloride diffusion, carbonation and gas permeability compare the effect of treatment on cementitious materials and shed light on the involved mechanism and a possible explanation of nano particle behavior inside cementitious materials