Fissuration des mortiers - CSTB

Prise en compte du couplage hydratation-séchage pour la modélisation du retrait de
dessiccation
Le modèle parvient à simuler correctement à la fois les cinétiques de séchage des éprouvettes,
ainsi que la valeur finale de perte en masse pour les 3 premières échéances (1, 2 et 3 jours). Pour
la courbe de séchage à 7 jours, un petit recalage du modèle a été nécessaire afin d’améliorer la
prévision. En effet, le modèle d’hydratation basé sur la calorimétrie, nous permet de connaître
le degré d’avancement au très jeune âge (entre 1 et 3 jours notamment) avec un bon intervalle de
confiance. Par contre, lorsque l’on s’intéresse à un matériau hydraté à 7 jours, le modèle n’est
plus assez performant. Il faut donc réajuster le degré d’avancement calculé pendant la phase
endogène (entre 0 et 7 jours), afin de s’approcher davantage des points expérimentaux.
5.5 Avancement de la réaction d’hydratation
Afin de vérifier que l’hydratation est bien affectée par le séchage précoce, nous avons cartographié
l’avancement de la réaction d’hydratation (ξ) dans un quart d’éprouvette 2×4×16
protégé de la dessiccation pendant 1, 2, 3 et 7 jours avant d’être soumis à un séchage à 65
% d’humidité relative jusqu’à 28 jours. La résolution du problème est basée sur un calcul par
éléments finis avec un schéma de type Newton-Raphson. Les paramètres tel que le coefficient
de diffusion correspondent à ceux identifiés dans le paragraphe précédent. Les résultats sont
présentés en figure 6.13.
FIG. 6.13: Cartographies du degré d’avancement de l’hydratation à 28 jours, dans un quart
d’éprouvette 2×4×16 de mortier CEReM2 soumis à la dessiccation à 1, 2, 3 et 7 jours
On remarque clairement que le séchage précoce renforce considérablement l’état
d’hétérogénéité et d’anisotropie des éprouvettes de mortier. Plus l’échantillon est séché rapidement,
plus l’écart d’hydratation entre le coeur et la peau de l’éprouvette se fait sentir. D’un
point de vue mécanique, on s’attend à ce que les propriétés de résistance soient diminués puisqu’elles
sont directement liées au degré d’hydratation du ciment, principalement à travers la
porosité du milieu. Par ailleurs, il faut envisager une diminution des propriétés de durabilité,
surtout au niveau de la surface où la porosité importante devient un chemin privilégié pour la
pénétration d’ions agressifs notamment.
En ce qui concerne la problématique qui nous intéresse plus particulièrement dans cette
étude, on imagine que le retrait doit également être affecté par le fort couplage entre hydrata-
133