Development of evaluation procedures for evaporative transport based deterioration

Cette thèse présente une série d'études relatives aux propriétés de transport de l'eau dans les systèmes en béton. Il y avait deux sujets primaires pour la recherche expérimentale : l'utilisation de techniques d'imagerie par résonance magnétique (IRM) pour mettre directement en images la distribution des noyaux 1H dans l'eau pendant le transport de masse dans le flux de sorption et d'évaporation et l'utilisation de l'essai de traction de pression, développé en partie à McGill, pour évaluer les effets des problèmes de durabilité liés à la propriété du transport sur la résistance à la traction des matériaux en béton. L'utilisation d'un essai de traction indirect pour évaluer directement les effets de la détérioration du béton a été jugée significative, en particulier par rapport aux méthodes d'essai destructrices standard.La technique de l'IRM d'imagerie en rampe à un seul point avec la méthode T1 (SPRITE) a été utilisée pour mettre directement en images la répartition des noyaux 1H de l'eau dans la structure des pores capillaires de pâtes et mortiers de ciment avec différents rapports eau/ciment dans des conditions d'écoulement par sorption et par évaporation. Une technique expérimentale a été développée pour permettre l'imagerie IRM SPRITE d'échantillons plus longs approchant la profondeur des échantillons plus longs.L'essai de traction de pression a été conçu, développé et programmé dans le cadre de thèse afin d'être entièrement automatisé pour diverses conditions de chargement, y compris le chargement en rampe à différents taux, le chargement cyclique et le chargement constant, comme le fluage. L'efficacité de l'essai de traction de pression développé pour évaluer la capacité de traction du béton a ensuite été démontrée dans une série d'études liées à la durabilité.L'essai de traction de pression a été utilisé pour évaluer les effets de la teneur en humidité variable, y compris la saturation sous vide et le séchage au four, l'attaque de sulfate à partir de conditions d'écoulement par évaporation, le gel-dégel dans le béton saturé et le chargement de type fluage pour les échantillons saturés et secs. La teneur en humidité a eu un effet significatif sur les niveaux de dégradation du béton, les échantillons saturés ayant échoué à une contrainte de traction plus élevée que les échantillons partiellement séchés ou ceux séchés au four. Pour l'attaque par le sulfate, l'essai de traction de pression pourrait distinguer de façon significative les dommages du sulfate dans des carottes de forage d'une dalle soumise à un écoulement évaporateur d'eau avec des ions sulfate dissous des spécimens sans ions. Pour le gel-dégel, l'essai de traction de pression pourrait détecter une diminution significative de la résistance à la traction dans les échantillons de béton plus rapidement que les autres méthodes d'essai destructrices examinées. La thèse démontre également une nouvelle utilisation de l'essai de traction de pression pour évaluer la détérioration de la capacité de traction due à une condition de fluage à charge constante dans le béton saturé et séché.Conformément aux essais de durabilité, une variété de techniques d'essai non destructif (END) ont été utilisées pour évaluer en même temps la variation des propriétés du matériau en raison de la détérioration du transport. La vitesse de l'impulsion ultrasonique et la résistivité de surface ont toutes deux été utilisées pour caractériser la durabilité ou les changements liés à l'hydratation dans le béton pour différents rapports eau/ciment et adjuvants. Pour la méthode de résistivité superficielle, une nouvelle procédure pour normaliser les résultats par rapport à la température a été présentée et comparée aux méthodes existantes de correction de température.La thèse a démontré l'applicabilité de l'essai de traction de pression pour évaluer la détérioration de la capacité de traction dans le béton en raison de divers mécanismes de durabilité liés aux propriétés de transport.

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