La perméabilité relative aux gaz : Une propriété de transport importante contrôlant la durabilité du béton partiellement saturé

Abstract

Les propriétés de transport du béton, principalement la perméabilité, jouent un rôle clé dans l’évaluation et la prévision de la durabilité des structures en béton armé. En effet, la perméabilité aux gaz est un indicateur majeur pour évaluer la capacité du matériau à résister à la pénétration d’espèces chimiques agressives. Toutefois, l’aptitude du béton à se faire pénétrer par ces agents agressifs, ne peut pas toujours suivre une loi Darcienne puisque ce matériau n’est que très rarement saturé dans la réalité. En effet, la perméabilité du béton ordinaire, de nature poreuse, dépend du taux d’humidité qui fluctue dans ses interstices en fonction du temps en relation avec son milieu environnant. L’objectif de nos travaux est ainsi d’étudier la perméabilité du béton ordinaire partiellement saturé, confectionné à l’aide de deux types de ciment (CEM II/A 42,5 et CEM II/A 32,5), en soulignant l’attention particulière à l’influence de la taille du corps d’éprevue sur la mesure de la perméabilité (effet d’échelle). Dans ce but, le béton est caractérisé en premier lieu par sa perméabilité intrinsèque, évaluée par l’application de la méthode de Klinkenberg, et la variation de ce paramètre est étudiée en variant le taux de saturation dans des éprouvettes cylindriques de tailles différentes et en s’intéressant également à l’influence des deux ciments différents sur l’évolution de la perméabilité aux gaz du béton. L’analyse des résultats obtenus met en évidence l’évolution sensible de la perméabilité relative aux gaz du béton ordinaire en fonction du degré de saturation des différents corps d’épreuves testés. Ces résultats expérimentaux obtenus sont susceptibles d’être introduits dans des modèles de prévision des transferts dans le béton et de la prédiction de la durabilité des ouvrages en béton. Dans ce cadre, la validité de la loi de Van Genuchten-Mualem pour les milieux poreux non saturés a été vérifiée pour les échantillons testés. Les résultats analytiques obtenus avec ce modèle semblent être satisfaisantes pour un béton ordinaire. En revanche, cette formule analytique de Van Guenuchten modifiée ne semble pas appropriée pour les différentes tailles des éprouvettes testées en béton ordinaire pour différents taux de saturation.