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This paper presents a review of complementary experimental and modeling studies of the link between microstructure and diffusivity of cement pastes. These studies were performed in the framework of the workgroup Concrete Engineering Barrier headed by Andra. Knowledge of the link between microstructure and diffusivity is needed to run properly the coupled chemical, transport and mechanical models used to assess the long term behavior of concrete in deep repository conditions. The first part of the paper is devoted to a description of the porous texture of ordinary Portland cement pastes, in particular obtained using Transmission Electronic Microscopy. The second and third parts are respectively dedicated to the presentations of an analytical method and a 3D numerical one, both of them aimed at linking microstructure and diffusivity of cement pastes. RÉSUMÉ. Cet article présente une revue d'études complémentaires d'expérimentations et de modélisations relatives à la relation entre la microstructure et la diffusivité des pâtes de ciment. Ces études ont été effectuées dans le cadre du Groupe de Travail Barrière Ouvragée en Béton piloté par l'Andra. La connaissance de la relation entre microstructure et diffusivité est nécessaire dans le cadre de l'utilisation de modèles couplés chimie-transport-mécanique pour la prédiction du comportement à long terme des bétons en condition de stockage. La première partie de cet article propose une description de la texture poreuse des pâtes de ciment Portland, en particulier sur la base de Microscopie Electronique en Transmission. Les deuxième et troisième parties de l'article sont respectivement consacrées aux présentations d'une méthode analytique d'homogénéisation et d'une méthode numérique 3D d'homogénéisation, toutes deux ayant pour objectif de relier microstructure et diffusivité des pâtes de ciment.