Modelling the spatial variability of leaching kinetics parameters

ABSTRACT

This works aims at studying, through the Monte-Carlo method, the influence of the leaching kinetics parameters spatial variability on the lifespan of a concrete structure. The considered structure is a tunnel for nuclear waste disposal. It is observed that the expected value for the lifespan estimated when considering the material spatial variability is significantly lower than the lifespan estimated with a single simulation considering uniform parameters fields, equal to the expected value for each parameter.

RÉSUMÉ

Le but de cette étude est d'évaluer, par la mise en œuvre de la méthode de Monte-Carlo, l'influence de la variabilité spatiale des paramètres les plus influents par rapport à la cinétique de dégradation en lixiviation sur la vitesse de propagation dans une structure en béton du front de dissolution de la portlandite. La structure considérée est un tunnel de stockage de déchets radioactifs. Nous observons que l'espérance de la durée de vie estimée en tenant compte de la variabilité spatiale des propriétés du béton est sensiblement inférieure à la durée de vie estimée en considérant des champs uniformes, égaux à l'espérance des paramètres considérés.

KEYWORDS:

• durability
• variability
• leaching
• finite volumes method
• diffusion
• tortuosity
• identification
• artificial neural network
• correlation length
• Karhunen-Loève expansion
• Monte-Carlo method

MOTS-CLÉS:

• durabilité
• variabilité
• lixiviation
• méthode des volumes finis
• porosité
• diffusion
• tortuosité
• identification
• réseau de neurones artificiels
• longueur de corrélation
• décomposition de Karhunen-Loève
• méthode de Monte-Carlo