Cement Paste Morphologies and effective diffusivity: using the Lattice Boltzmann Method

E Walther (1) , M Bogdan (1) , R Bennacer (1) , C Desa (1)

1 LMT - Laboratoire de Mécanique et Technologie

A novel explicit modeling framework based upon correlated Random Field and Level-Set methods is presented and applied to cement paste hydration. Focus is then made on effective diffusive properties prediction through numerical homogenization, using the Lattice Boltzmann Method (LBM), exploring the stability limits and performance of this method for heterogeneous media.

Une méthode originale de création de morphologies de pâtes de ciment en cours d'hydratation à l'aide d'excursions de champs aléatoires corrélés est introduite. On présente ensuite le calcul des propriétés diffusives effectives homogénéisées de ces pâtes à l'aide de la Méthode de Boltzmann sur gaz réseau, les limites de stabilité et de performances associées à cette méthode pour les matériaux hétérogènes, ainsi qu'une application aux pâtes de ciment en cours d'hydratation

Mots clés: morphologies

Mots clés: méthodes level-set; diffusivity; diffusivité; pâte de ciment; LBM; cement paste; level-set method; correlated random fields; Lattice Boltzmann; morphology; champs aléatoires corrélés

Domaines: Construction durable; Matériaux; Modélisation et simulation; Calcul parallèle, distribué et partagé [cs.DC]

E Walther, M Bogdan, R Bennacer, C Desa. Cement Paste Morphologies and effective diffusivity: using the Lattice Boltzmann Method. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 2015, 20 (6), pp.667-679. ⟨10.1080/19648189.2015.1047899⟩. ⟨hal-01140680⟩