[Soutenance de thèse] Gayelle Fahed ‘Compréhension des interactions entre les hydrates et la solution interstitielle pour prédire l’évolution des propriétés de transport lors de la propagation de l’eau de mer dans les matériaux cimentaires à faible teneur en carbone.’

Composition du jury :

Rapporteurs avant soutenance :
– Assia DJERBI, Maitre de conférences, HDR, Université Gustave Eiffel, Val de Marne
– Ameur El Amine HAMAMI, Maitre de conférences, HDR, La Rochelle Université
Examinateurs :
– Myriam CARCASSES, Professeure des Universités, Université Paul Sabatier
– Eduardos KOENDERS, Professeur des Universités, Technical University of Darmstadt
– Abdelghafour AIT ALAIWA, Ingénieur Bétons, Vinci Construction Grands Projets
Directrice de thèse :
– Stéphanie BONNET, Professeure des Universités, Nantes Université
Co-directeur de thèse :
– Anthony SOIVE, Directeur de recherche, CEREMA Méditerranée

Résumé :
L’impact environnemental de la production de ciment souligne la nécessité d’alternatives bas carbone, telles que les ajouts cimentaires (SCMs). Cependant, leur comportement en milieu marin nécessite davantage de recherches. L’estimation de la durabilité à long terme dépend de notre capacité à évaluer l’évolution des propriétés de transport. Notre étude examine quatre mortiers éco-responsables intégrant des laitiers, de la fumée de silice, des cendres volantes et du métakaolin. Le transport des chlorures est influencé par les propriétés du béton et les conditions d’exposition. Les ajustements de formulation et l’extension de la durée de cure peuvent densifier la microstructure et augmenter la fixation des chlorures, réduisant ainsi leur pénétration. Pour dissocier ces phénomènes, nous avons conçu notre étude de manière à séparer les effets de l’hydratation de ceux de l’exposition à travers deux campagnes expérimentales distinctes menées simultanément.
La première évalue l’impact des SCMs sur les propriétés mécaniques, de durabilité et de microstructure lors de la cure en eau à différents stades d’hydratation. La seconde examine l’effet de la diffusion de l’eau de mer sur la microstructure et la pénétration des chlorures, en tenant compte de la nature multi-ionique de l’eau de mer sur des périodes de 6, 12, 19 et 28 mois. Une innovation clé consiste à quantifier les effets de l’exposition à l’eau de mer en fonction de la profondeur, permettant des calculs précis des propriétés de transport et améliorant les prédictions de durabilité. La modélisation numérique, en simulant l’évolution des espèces solides à l’aide d’un modèle de transport réactif physico-chimique basé sur le code thermochimique Toughreact, complète les expériences en simulant le transport et les interactions chimiques des ions dans le matériau,renforçant ainsi les capacités de prédiction pour la durabilité à long terme.