Etude expérimentale de la perméabilité du béton sous conditions thermiques et hydriques variables

Experimental study of the permeability of concrete under variable thermal and hydric conditions

• Auteur / Autrice : Wei Chen
• Direction : Frédéric Skoczylas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance le 09/12/2011
• Etablissement(s) : Ecole centrale de Lille
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique de Lille (LML)
• Jury : Président / Présidente : Nicolas Burlion
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Xavier Bourbon, Catherine A. Davy
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Abdelhafid Khelidj, Géraldine Villain

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydroélasticité

Contraintes thermiques

Thermoélasticité

Fissuration

Mesure

Perméabilité

Béton

Essais

Écoulement en milieux poreux

Mots clés libres

Béton

Température

Saturation

Micro-fissuration

Macro-fissuration

Perméabilité

Elasticité

Concrete

Temperature

Saturation

Micro-crack

Macro-crack

Permeability

Elasticity

Résumé

Cette thèse a permis d'étudier la perméabilité du béton sous conditions thermiques et hydriques variables, ainsi que l'effet de fissuration. Nombreux essais (mesures de saturation et perméabilité, essai de compressions uniaxiales et triaxiales et hydrostatiques) ont été menés afin d'évaluer l'influence de la température et de la saturation sur le comportement hydraulique du béton sain et microfissuré. En parallèle, un dispositif de mesure de la perméabilité sur béton macro fissuré permet d'étudier le comportement d'une macro-fissure de béton confinée et soumise à écoulement de gaz sec ou l'air très humide à différentes températures. Les essais mécaniques multiaxiaux sont couplés aux mesures de perméabilité sur béton sain et micro-fissuré par gel-dégel, qui permet d'évaluer la perméabilité sous charge déviatorique et l'effet de préfissuration sous contrainte. Nous avons également effectué un essai de perméabilité relative du béton en fonction de la saturation en eau, soumis à la dessiccation ou à la resaturation, en conditionnant par les différentes humidités relatives imposées

The main objective of this study is to evaluate the variable thermal and hydric effect, with fissuration effect on the hydraulic behaviour of two concretes. Many experimental tests (saturation and permeability measurements, uniaxial and triaxial compressions tests) were carried out in order to investigate the temperature and saturation influence on the behaviour hydraulic on sound and micro-cracked concrete. Moreover, an experimental device for permeability measurement on macro-cracked concrete was realized, it allows to study the behaviour of macro-cracked of concrete confined and subjected to dry gas flow or very moist air at different temperatures. Multiaxial mechanical tests are coupled to the permeability measurements of sound concrete and micro-cracked by freezing and thawing, which allow to measuring the permeability under deviatoric load-unload with the effect of pre-cracking under stress. We also effectuated a test of relative permeability of concrete as a function of water saturation, subjected to drying and resaturation, conditioning by the different relative humidity imposed