Soutenance de thèse de Marie-Ange EID

Marie-Ange EID, Doctorante du Lames, Université Gustave Eiffel, a soutenu sa thèse intitulée

"Monitoring de propriétés électriques du béton par capteurs noyés en vue de la modélisation des phénomènes de transport hydrique et ionique au cours de cycles de marnage"

le

jeudi 7 novembre 2024 à 14h
à l’amphithéâtre du bâtiment Viarme de l'université Gustave Eiffel, campus de Nantes

Résumé :

Cette thèse est réalisée dans le cadre du projet « ANR-DEMCOM » qui accorde une attention particulière aux ouvrages maritimes, exposés à la pénétration des chlorures provenant de l’eau de mer. Ce phénomène peut provoquer la corrosion des armatures métalliques, entrainant ainsi la détérioration de la structure. Il est donc crucial de mettre en place une méthode de surveillance nécessaire à un diagnostic fiable, notamment dans certaines zones inaccessibles comme la zone de marnage. L’objectif principal de cette thèse est l’utilisation de capteurs noyés de résistivité pour la détermination des profils de teneur en eau et en chlorures. Le capteur noyé permet de suivre l'évolution de la résistivité électrique du béton en fonction du temps et sur toute l’épaisseur de la structure. En raison de la distribution des électrodes le long du capteur, les mesures de résistivité apparente obtenues sont considérées comme une bonne estimation de la résistivité vraie du matériau. Ainsi, les profils de résistivité n'ont pas besoin d'être inversés, contrairement aux profils obtenus par les techniques surfaciques. L’étude expérimentale est réalisée sur des bétons formulés avec du laitier de haut fourneau, une addition minérale reconnue pour ses effets positifs sur les propriétés de transfert du béton. Des éprouvettes instrumentées avec des capteurs noyés sont soumises à une campagne de diffusion (en conditions saturées) et à des campagnes d’imbibition et de marnage (en conditions non saturées), afin de dissocier l’eau des chlorures. Les profils de résistivité enregistrés sont convertis en profils de degré de saturation et profils en chlorures, en utilisant les courbes et les surfaces de calibration établies pour chacun des bétons. Ces profils hydriques et ioniques obtenus expérimentalement sont ensuite utilisés pour l’estimation d’indicateurs de durabilité, à savoir la perméabilité à l’eau et le coefficient de diffusion des chlorures, par ajustement d’un modèle de transport aux données expérimentales. Le modèle choisi est basé sur l’approche thermodynamique décrivant le transfert d’humidité par le mouvement de la phase liquide et de la phase gazeuse dans les milieux poreux. L'utilisation de ce modèle requiert la connaissance de nombreux paramètres d'entrée, d’où l’adoption de certaines hypothèses et simplifications préalablement proposées dans la littérature.

Mots clés : monitoring, résistivité électrique, laitier, teneur en eau et en chlorures.