Relation between damage and permeability. Application to concrete structures
Relation endommagement perméabilité pour les bétons. Application aux calculs de structures
Résumé
The relation between damage and permeability is of great importance to evaluate the consequences of a mechanical loading on the hydraulic integrity of sensitive concrete structures like containment buildings of nuclear power plants. An elastic plastic damage constitutive law for the mechanical behaviour is first developed. The model is validated on elementary and structural applications with a special focus on the efficiency of the numerical tools (tangent matrices). A relation between water saturation (drying), damage and permeability is then proposed, based on theoretical and experimental observations. Finally, a Representative Structural Volume of a containment vessel is studied to highlight the influence of hygro – mechanical loading on the hydraulic behaviour (distribution of gas pressure).
Connaître la relation entre la dégradation du béton et sa perméabilité est un objectif central pour évaluer les conséquences d’un chargement mécanique sur l’étanchéité de structures sensibles comme les enceintes de confinement de centrales nucléaires. Une loi de comportement mécanique prenant en compte l’endommagement et la plasticité du matériau et s’appuyant sur la théorie des milieux continus est tout d’abord développée. Le modèle, validé sur des tests élémentaires, structurels et préindustriel s’appuie sur des outils numériquement robustes (opérateur tangent cohérent). Une loi reliant le degré de saturation (séchage), l’endommagement et la perméabilité est ensuite proposée. Enfin, les résultats sont rassemblés afin d’être appliqués au comportement hydraulique d’une partie courante d’enceinte de confinement. Une mise en pression de la structure est ainsi simulée pour mettre en évidence l’influence des chargements hydriques et mécaniques sur le comportement hydraulique.
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