Adrien Socié - MINES Paris (PSL) - Modélisation des écoulements réactifs dans les milieux poreux évolutifs

Les problématiques de sûreté environnementales et de durabilité des structures ont conduit à la mise en place d'outils prédictifs permettant la simulation à long terme des processus de dégradation. L'enjeu des modèles repose sur la prise en compte des interactions entre le transport d'espèces ioniques et le milieu poreux composant le domaine. Les enjeux industriels actuels dans le stockage de gaz, la radioprotection ou encore les problématiques de tenue des ouvrages génie civil, mettent en avant la nécessité de considérer le couplage fort entre les évolutions de la microstructure (d'origine mécanique et/ou chimique) et les processus de transports.
J'illustrerai mes thématiques de recherches par des études traitant de durabilité du matériau cimentaire et de la pollution des sols. La première partie s'intéressera à l'interaction entre le transport réactif (transport d'espèces chimiques et réactions chimiques) et à la mécanique des solides dans le cas de la modélisation du gonflement du béton par précipitation de phases minérales. Il est étudié en particulier, l'impact de la fissuration et de sa propagation sur la cinétique de la dégradation chimio-mécanique du matériau. La deuxième partie de la présentation traitera du couplage entre les écoulements multiphasiques et le transport réactif appliqué aux simulations macroscopiques de la pollution des sols.Il est étudié en particulier l'impact des réactions chimiques affectant les solvants sur les processus d'écoulement. Dans ce cas,  une distinction doit être faite entre les espèces chimiques, les propriétés des fluides et les propriétés de la phase solide. L'ensemble est résolu par des approches des écoulements compositionnels étendus au milieu poreux réactif. Le modèle permet de prendre en compte l'impact de la dissolution des minéraux, libérant du gaz ou de l'eau, sur la saturation de la phase liquide.