Application of the reliability theory to the assessment of carbonation-induced corrosion risk of rebars

Abstract

Deterministic approaches for the prediction of the carbonation penetration have limitations related to the high variability of the input data. This paper deals with two carbonation models which are developed in the framework of a probabilistic approach. The random input data are presented, i.e. materials, environment and engineering design properties. The evaluation of the time-dependent probability of carbonation-induced reinforcement corrosion is assessed by calculating the reliability index for three studied concretes. This probabilistic approach provides a framework for a sensitivity analysis which enables one to identify the most influencing model parameters which have to be determined carefully in order to improve the accuracy of the prediction and to determine the parameters whose variability should be reduced to enhance the durability. Furthermore, a probabilistic approach provides a tool to design the thickness of the concrete cover in order to avoid oversizing.

Les modélisations déterministes de la carbonatation présentent des limites, essentiellement liées à la forte variabilité des données d’entrée des modèles. Le présent article porte sur deux exemples de modèle de carbonatation qui sont assortis d’un cadre probabiliste. Les données d’entrée des modèles sont présentées et assorties de lois de probabilité. La sécurité, vis-à-vis du risque de carbonatation, est donneé avec un niveau de confiance. L’approche probabiliste offre aussi un cadre pour une analyse de sensibilité de ces deux modèles permettant de dégager les paramètres les plus influents qui devront être déterminés avec soin pour améliorer la justesse de la prédiction et ceux pour lesquels la variabilité devra être réduite afin d’améliorer la durée de vie. De plus, les modèles probabilistes constituent des outils d’aide au dimensionnement de l’enrobage, notamment lorsque les approches normatives conduisent à un surdimension-nement.

Keywords:

• Carbonation
• durability design
• probabilistic approach
• reliability index
• updating

Mots-clés:

• approche probabiliste
• carbonatation
• conception
• indice de fiabilité
• mise à jour