Chemical and creep models applied for concrete Affected by alkali-aggregate reaction. - Roma, Rodrigo Figueiredo (2021)
Structures de béton que souffrent à cause de la réaction alkali-granulat sont aussi affectées per autres mécanismes de détérioration comme le fluage et le rétrécissement. Au Brésil et dans autres pays au monde, cas nombreux des fondations des constructions et béton DAMS ont été investigués à cause du dommage associé à la réaction alkali- granulat. Modèles macroscopiques de la réaction alkali-granulat doivent considérer l'influence des paramètres naturels principaux, comme température, dégrée de saturation e la vitesse d'évolution de la réaction chimique. Pour être relevant aux applications des structures, modèles de fluage béton doivent considérer plusieurs phénomènes importants, comme la non-linéarité, multi-axialité, e des effets thermaux et de séchage. Pour prévenir ces pathologies, réhabilitation des plans ou créer nouvelles procédures de design, la simulation numérique pour la méthode des éléments finis est reconnue comme un outil très utile. Le but de cette recherce est d'implémenter un modèle chimique pour simuler l'avancement de la réaction et un modèle pour simuler les phénomènes de fluage et le rétrécissement sur COMSOL Multiphysics®, comme un moyen de réévaluer des structures de béton qui souffrent de ces mécanismes. Le modèle pour représenter la réaction alkali-granulat a été développé pour Morenon (2017) et les modèles de fluage et de rétrécissement ont été développés pour Sellier et al. (2016), utilisés aujourd'hui pour autres softwares commerciales comme CAST3M et Code_Aster. Les modèles ont été implémentés en COMSOL séparément afin d'évaluer les réponses, en comparaison avec les résultats théoriques et les repères expérimentaux proposées pour les développeurs de ces modèles. Le modèle chimique pour reproduire la réaction alkali-granulat a été comparé aux résultats théoriques montrés par le développeur du modèle (Morenon, 2017) et le modèle de fluage a été comparé aux données expérimentales concernant les déformations de fluage dans différentes directions d'un échantillon sous diverses charges et différentes températures. Les résultats de la simulation ont été en assez bon accord avec les résultats tirés de la littérature, avec un erreur limite de 10%, que montre que l'implémentation en COMSOL a été un succès. Le modèle de rétrécissement n'a pas montré des bons résultats, et quelques instabilités numériques des modèles ont été trouvées quand la couplage des modèles est fini, et pour reproduire complètement une structure de béton affectée par ces phénomènes de détérioration, une comparaison chimio-mécanique-dommage dans un cadre rhéologique doit être mis en œuvre, ce qui sera l'objectif des prochains projets de recherche.