4. Choix possibles pour les calculs de séchage#

Il est possible de modéliser le séchage du béton sous l’effet du gradient hydrique (hypothèse simplificatrice qui permet de ne modéliser que le séchage par diffusion et pas par advection par exemple) avec l’opérateur SECH_NON_LINE [1] , (cf. [R7.01.12]). Le modèle ne doit comporter que le béton, modélisé à l’aide d’éléments volumiques ou surfaciques, de préférence linéaires (surtout si on enchaîne avec un calcul mécanique) combinées avec des éléments lumpés c’est-à-dire avec 3D_DIAG, PLAN_DIAG ou AXIS_DIAG (mais 3D, PLAN ou AXIS sont également possibles si les températures ne varient pas brusquement). 5 lois sont disponibles pour représenter l’évolution du coefficient de diffusion \(D\) en fonction de la concentration en eau (variable SECH exprimée en \(l/m^3\) pour un calcul en unités SI) et éventuellement de la température. Les expressions de chacune sont données dans [U4.43.01] ou [R7.01.12].

  • SECH_MENSI, où \(D\) est fonction de la concentration en eau;

  • SECH_GRANGER qui est équivalente à SECH_MENSI mais qui prend en compte l’activation thermique (c’est-à-dire l’accélération du séchage lorsque la température augmente);

  • SECH_BAZANT, où \(D\) est fonction de l’humidité (reliée à la concentration en eau par la fonction de sorption);

  • SECH_RFT, qui correspond au modèle Richards-Fick en température et qui modélise la perméation de l’eau sous forme liquide et la diffusion de la vapeur dans le mélange gazeux.

  • SECH_NAPPE qui permet de définir une évolution quelconque pour \(D\) sous forme d’une nappe fonction de la concentration en eau et de la température.

Le séchage peut ensuite être pris en compte dans le calcul mécanique sous forme d’une variable de commande SECH, qui correspond à la concentration en eau dans le béton. Les différentes lois sont testées dans le cas-test HSNA100 [V7.20.100]

Remarques

Pour des cas de séchage plus complexes (par exemple séchage sous l’effet d’un gradient de pression), il est nécessaire d’avoir recours à une modélisation Thermo-Hydro-Mécanique qui traite les équations de la mécanique des milieux continus en utilisant la théorie des milieux poreux éventuellement non saturés et en considérant que les phénomènes mécaniques, thermiques et hydrauliques sont complètement couplés, cf. [R7.01.10] et [U2.04.05].

L’identification des paramètres matériaux se fait à partir d’une courbe de perte de masse. Un exemple est donné pour la loi SECH_GRANGER dans le test TTNV101. [V4.26.101]