Assessment of transport properties of cementitious materials

ABSTRACT

In this paper, the liquid water permeability has been investigated by various methods in laboratory conditions. A comparison has been performed between the “intrinsic” permeabilities thus obtained. The values have also been compared to the results obtained from gas permeability measurement. The results point out that the concept of intrinsic permeability, independent of the permeating fluid, is not relevant for cementitious materials, when liquid water is regarded, except maybe for highly permeable ones. The various physicochemical processes likely to occur during the tests can explain the significant differences observed. The apparent chloride diffusion coefficient has been assessed by means of diffusion and electrical migration tests. The differences recorded have been discussed. They can be explained in particular by the various microstructural changes that occur during these two types of tests, as illustrated by MIP and ₂₉Si NMR results.

RÉSUMÉ

Dans cet article, la perméabilité à l'eau liquide a été étudiée en laboratoire par différentes méthodes. Une comparaison a été effectuée entre les perméabilités « intrinsèques » ainsi obtenues. Les valeurs ont également été comparées aux résultats obtenus à partir de la mesure de la perméabilité aux gaz. Les résultats montrent que le concept de perméabilité intrinsèque indépendante du fluide n'est pas pertinent pour les matériaux cimentaires, lorsque l'on considère l'eau liquide, excepté peut-être pour les plus perméables. Les divers processus physico-chimiques susceptibles de se produire au cours des essais peuvent expliquer les différences significatives observées. Le coefficient de diffusion apparent des chlorures a été déterminé au moyen d'essais de diffusion et de migration sous champ électrique. Les différences enregistrées ont été discutées. Elles peuvent être expliquées en particulier par les diverses modifications microstructurales qui se produisent au cours de ces deux types d'essais, comme illustré par les résultats obtenus par PIM et ₂₉Si RMN.

KEYWORDS:

• chloride diffusion coefficient
• concrete
• diffusion test
• gas permeability
• inverse analysis
• liquid water permeability
• electrical migration test

MOTS-CLÉS:

• analyse inverse
• béton
• coefficient de diffusion des chlorures
• essai de diffusion
• essai de migration électrique
• perméabilité aux gaz
• perméabilité à l'eau liquide