STADIUM® est un modèle à la fine pointe de la technologie pour déterminer la durée vie des structures neuves et existantes
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  • Electric Power Research Institute (EPRI)
  • Développement de techniques d'inspections pour les barrages selon les mécanismes de dégradation affectant ces structures et leurs risques associés

  • Cementitious Barriers Partnership (CBP)
  • Développement d’outils informatiques pour améliorer la compréhension et la prévision de la performance des barrières en béton et matériaux cimentaires

  • Deutsche Bank, Ground Zero, NY
  • Évaluer la détérioration, prédire le taux d’infiltration de diesel et effectuer des simulations numériques pour estimer la durée de vie résiduelle

  • Port de Rotterdam, Inspections annuelles des Quais
  • Inspections annuelles, évaluation de l’état actuel et de la durée de vie pour planifier l’entretien et la réparation des quais du Port de Rotterdam

  • Viaduc de la route 21 du NJDOT
  • Évaluation de l’état actuel et de la durée de vie utile, et recommandation d’une stratégie de réfection

  • Tunnel Fehmarnbelt, Danemark
  • Optimisation des mélanges de béton pour respecter les exigences de durabilité et assurer une durée de vie utile de 120 ans pour le tunnel du Fehmarn Belt


Paramètres d’entrée de STADIUM

Les paramètres se classent en trois grandes catégories :

  1. Géométrie: Dimensions des éléments de construction modélisés. Comme la plupart des cas peuvent être simplifiés en 1D, la longueur caractéristique des éléments doit être fournie (par exemple, l’épaisseur de la dalle). Le modèle STADIUM® étant fondé sur une méthode d’analyse par éléments finis, l’information concernant la discrétisation de l’espace est aussi requise.
  2. Conditions d’exposition (environnement): Température, humidité relative, composition des solutions en contact avec la structure. Dans le cas de l’eau de mer, la composition est généralement exprimée sous forme de salinité, qui doit être convertie pour obtenir la concentration propre à chaque espèce. Par exemple, une salinité de 32 ppm correspond à (toutes les valeurs sont en mmol/L) : 426,1 Na+, 9,0 K+, 25,6 SO42–, 9,3 Ca2+, 48,6 Mg2+, 3,8 HCO3 et 495,8 Cl. Selon le type d’exposition, ces paramètres peuvent varier avec le temps, de façon cyclique ou continue.
  3. Propriétés du béton : Les propriétés se divisent en deux catégories. Certains paramètres sont utilisés pour résoudre 1) les  équations de transport (propriétés de transport), et d’autres servent de paramètres de calcul pour 2) le  module chimique. Les propriétés de transport sont résumées dans le tableau 1, tandis que les paramètres de calcul du module chimique sont présentés dans le tableau 2. Tous les autres paramètres ne figurant pas dans ces tableaux sont soit, des constantes physiques, ou des paramètres pour lesquels une relation établie dans la documentation scientifique a été intégré au modèle (par exemple, la perméabilité relative krl et la pression de vapeur saturante psv).

Tableau 1 – Paramètres d’entrée relatifs au module de transport

Paramètre Symbole(s) Méthode d’essai Remarque
Volume des pores perméables (porosité) ? Norme ASTM C642 L’essai fournit également la densité du béton
Coefficient de diffusion Di Essai de migration Version modifiée de la norme ASTM C1202 (RCPT). L’essai de migration consiste à accélérer le transport ionique en appliquant une tension de 20 V sur un échantillon saturé. Les courants électriques sont mesurés pendant deux semaines, puis analysés à l’aide du module STADIUM® Lab. L’essai permet d’obtenir le coefficient de diffusion de chaque espèce ionique présente dans le matériau (par exemple, Na+, K+ et Cl), de même que la tortuosité intrinsèque ?s.
Perméabilité intrinsèque  ks norme ASTM C1792 Les données de perte de masse sont mesurées pendant 30 jours lors du séchage à 50 % d’humidité relative d’un échantillon de béton, puis analysées à l’aide du module STADIUM® Lab afin de déterminer la perméabilité du béton.
Isotherme d’humidité (fonction de rétention d’eau, courbe de saturation) ?, ? Norme ASTM C1792 (modifiée) L’essai de séchage est effectué pendant 30 jours sur de minces échantillons (10 mm) à une humidité relative de 50 %. Un modèle est ensuite utilisé pour estimer la teneur en eau à l’équilibre sous une humidité relative de 50 % et pour évaluer ? et ?. L’estimation de la teneur en eau à l’équilibre repose sur une base de données mesurées par SIMCO pour divers matériaux.
Fonction d’hydratation a, ? Essai de migration Des essais de migration peuvent être effectués à différents stades de mûrissement du béton. Si ce n’est pas possible, la fonction de vieillissement peut être estimée d’après l’information disponible dans la base de données de mélanges de béton de SIMCO, testés sur une période de deux ans, et pour lesquels la fonction de vieillissement a pu être estimée.

Tableau 2 – Composition chimique initiale de la pâte de ciment hydratée

Paramètre Symbole(s) Méthode d’essai Remarque
Proportions initiales des phases solides  Sm La teneur initiale en portlandite, C-S-H,  AFm, AFt et autres phases présentes à l’origine dans la pâte de ciment hydratée est estimée en fonction des proportions des constituants du mélange et de l’analyse chimique du ciment et des ajouts cimentaires.
Composition initiale de la solution interstitielle Ci Extraction de la solution interstitielle Bien qu’il soit possible de mesurer ce paramètre en extrayant physiquement les solutions interstitielles des échantillons de béton, cette méthode est coûteuse et imprécise. Des modèles basés sur les proportions du mélange et l’analyse chimique du ciment et ajouts cimentaires sont plutôt utilisés pour estimer la concentration initiale en Na+, K+, OH, Cl, etc.

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