Dissertations / Theses: 'Béton précontraint – Contrôle non destructif'

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Charotte, Lucie. "Auscultation des gaines de post-tension : méthode non destructive par radar dans le béton précontraint." Master's thesis, Université Laval, 2014. http://hdl.handle.net/20.500.11794/25296.

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Abstract:

Ce projet porte sur l’auscultation des gaines de précontrainte dans les ouvrages en béton précontraint. Après une mise en contexte présentant la précontrainte à l’aide de la post-tension, une étude bibliographique a été menée afin de trouver la méthode d’auscultation la plus appropriée à la détection des vides de coulis. La méthode d’auscultation par ondes radar a été retenue puis étudiée afin d’en dégager les limites et ainsi de concevoir un processus d’essais et de mesures concluant. Cette orientation du projet résulte de l’étude des méthodes d’auscultation mais aussi du choix des gaines de précontrainte en plastique qui ont été jusqu’ici peu étudiées en regard de leur auscultation et dont le marché est en plein développement. Aux termes de cette première phase d’étude, il a été choisi de réaliser 7 corps d’épreuve en béton identiques contenant 2 gaines de précontrainte présentant des remplissages variables de coulis de ciment et des positions diverses au sein des échantillons de béton. Ce projet a permis l’acquisition de connaissances nouvelles sur la localisation par ondes radar des gaines de précontrainte plastique. La profondeur limite à laquelle les gaines peuvent être détectées en fonction de la fréquence de l’antenne a pu être déterminée à l’aide de mesures sur les échantillons. L’impact de la variation du diamètre, de la présence d’armature passive et de la proximité de deux gaines de précontraintes sur la détection des gaines a également été étudié. L’étude du remplissage des gaines donne des perspectives de recherche pour d’améliorer la performance de l’analyse de la mesure radar et de son utilisation pour la détection des vides de coulis souvent responsables de la dégradation des câbles de post-tension. En effet, quatre cas de remplissage ont pu être étudiés : gaines vides, gaines remplies de coulis, gaines contenant des torons et gaines contenant du coulis et des torons avec plusieurs niveaux de remplissage.
This project focuses on auscultation of post-tensioning ducts in prestressed concrete structures. After some background on prestressing, a literature review was conducted to select a non-destructive assessment method that would be most appropriate for detecting grout voids. Following the review, the auscultation radar method has been selected and examined in detail in order to identify its limitations and to propose and implement an appropriate experimental testing program. The selection of the method was not solely based on the litterature review but was also dictated by the choice to concentrate the study on plastic ducts. Althougth these ducts are relatively new on the market, it is expected that, in a near future, they will become commonly used in high aggressive environment. Seven concrete block samples containing 14 identical prestressing plastic ducts were injected with cimentious grout with different filling degree (no grout to entirely fill duct) and were installed at different locations within the concrete samples. This project is a first step towards improving our detection knowledge of plastic prestressing ducts by the radar method. Nevertheless, the study of the influence of ciment grout (degree of filling) gave good research perspectives to improve the performance of the radar measurement analysis and its use for the detection of grout voids often associated with the degradation of post-tensioning cables by corrosion.

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Du, Tao. "Thermographie infrarouge active par induction électromagnétique. : application à l'auscultation d'éléments en béton renforcé." Thesis, Artois, 2010. http://www.theses.fr/2010ARTO0203/document.

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Abstract:

Les enjeux économiques et sécuritaires majeurs portant sur l'évaluation de la pérennité des systèmes de précontrainte dans les ouvrages d'art conduisent au développement de nouvelles méthodes d'auscultation. Ces travaux représentent la contribution du LGCgE au programme national de recherche ANR ACTENA sur l'auscultation des câbles tendus non-accessibles. Les objectifs de ce travail sont la détermination du tracé des câbles de précontrainte et la détection des zones de défauts d'injection par thermographie infrarouge active. Le premier chapitre rappelle le contexte de cette étude, ainsi que les travaux antérieurs. L'introduction d'un mode de chauffage par induction conduit à une indétermination sur la présence éventuelle de défaut. Afin de lever cet artefact, le deuxième chapitre introduit une méthode originale de traitement fréquentiel des thermogrammes bruts basée sur une approche systémique dans le domaine fréquentiel. Une modélisation par éléments finis des spécimens expérimentaux permet d'étudier la diffusion et d'élaborer les paramètres expérimentaux. Le troisième chapitre expose les résultats expérimentaux obtenus sur trois spécimens de poutres. La procédure de traitement fréquentiel est appliquée aux séries de thermogrammes bruts obtenus. Les résultats sont discutés et mettent en avant l'intérêt des images de phase. Une approche quantitative est appliquée aux résultats de thermographie infrarouge dans le quatrième chapitre. La méthode d'inversion présentée permet la détermination de la diffusivité thermique du béton d'enrobage ainsi que son épaisseur
The economical and security aspects of the durability of the prestressed concrete construction works lead to develop new non destructive testing methods. This work was developed within the framework of the ANR ACTENA French research project. The main arms are to contribute to the localization of prestressed tendon ducts or rebars and also to the detection of the poor filling defects. The context of this study and previous works are described in the chapter I. The introduction of an inductor heating provides a non uniformity of the heating. In order to avoid any misinterpretation of thermograms, a frequential method based on transfer functions is proposed in chapter II. A 3D numerical model of the experimental specimens is performed by finite element method. Chapter III shows experimental results for three concrete beam specimens. The frequential procedure is applied to the raw thermograms. The results are discussed and highlighted the interest of phase images. A quantitative approach is applied to infrared thermographical results in the chapter IV. Finally, an inverse method is proposed and allowed to the determination of thermal diffusivity and the thickness of the cover concrete

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Ostrowski, Christopher. "Auscultation des ouvrages en béton par thermographie infrarouge active et passive." Artois, 2005. http://www.theses.fr/2005ARTO0210.

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Abstract:

Dans un premier temps, nous proposons, à partir d’un dispositif électrique qui permet par effet Joule d’élever en température les aciers de construction, de détecter le tracé des câbles de précontrainte et des vides d’injection ainsi que de caractériser la diffusivité thermique du béton d’enrobage par thermographie infrarouge active. Dans un deuxième temps, nous présentons une étude sur la localisation géo-référencée de cavités sous un ouvrage en béton par thermographie infrarouge passive. Tout d’abord, sur la base d’un modèle numérique en différences finies utilisant un schéma ADI , une étude comparative est réalisée sur la détection des câbles par contraste et par thermographie à phase pulsée (TPP). Dans l’étude expérimentale réalisée sur des spécimens de poutre précontrainte, nous montrons que la TPP améliore, grâce à l’analyse des images des déphasages fréquentielles, la détection des câbles lorsque le béton d’enrobage est dégradé ainsi qu’en présence de vides d’injection. A partir des mêmes données expérimentales, la caractérisation du béton d’enrobage sain et un béton dégradé est réalisée à l’aide d’une méthode inverse. Les résultats montrent que les diffusivités thermiques estimées sont proches de celles mesurées en laboratoire. En ce qui concerne la démarche d’une localisation géo-réféncée de cavités dans un ouvrage de grande taille, une méthodologie basée sur une étude bi-temporelle est présentée. Les résultats montrent une concordance importante des anomalies thermiques relevées en surface et la présence de cavités observées en sous face de l’ouvrage
This work deals with the study of infrared thermography as a non destructive testing method in order to detect defect in concrete buildings. First time, the aim is to detect tendons and empty duct and characterise the thermal diffusivity of reinforced concrete by active thermography. Pulsed Phase Thermography (PPT) is used to increase the detection by the analyse of phase images in low frequencies. The thermal diffusivity is identified by iterative inverse method Gauss Seidel and numerical model. This method minimise the sum of a least square function defined as the difference between measurements and a model results. Based on an exhaustive study of sensitive coefficients, the experimental mode is optimally designed. Second time, by passive thermography, we try to detect flaws under concrete slabs using time sequential thermography. To obtain accuracy location, the thermal images are associated to a topographical reference

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Girard, Marion. "Étude de la précontrainte par post-tension par évaluation non destructive (END) : application de la méthode impact-écho (IE) combinée à l'endoscopie." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/28573/28573.pdf.

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Abstract:

L’auscultation des ouvrages en béton précontraint à l’aide de la post-tension pose un défi particulier puisque l’armature de précontrainte de même que les gaines de précontrainte sont noyées dans le béton et deviennent, par le fait même, difficilement accessibles pour inspection. L’état des armatures de précontrainte (présence de corrosion) de même que la qualité de l’injection au coulis de ciment des gaines (présence de vides de coulis) sont pourtant des indicateurs importants de la durabilité des ouvrages. Afin d’apporter un éclairage sur l’auscultation de tels ouvrages, la présente étude propose d’abord une revue de la littérature sur les méthodes d’évaluation non destructives et commente leur applicabilité dans le contexte des ouvrages précontraints. Suite à cette étude, la méthode de l’impact écho a été sélectionnée puis mise à profit pour l’auscultation de corps d’épreuve fabriqués en laboratoire ainsi que pour l’auscultation de portions de poutres de ponts démantelés. L’endoscopie, considérée comme une méthode semi-destructive, est venue en appui à la méthode de l’impact écho et a été utilisée sur les mêmes éléments de béton. Suite à la description du processus méthodologique utilisé et des échantillons de béton à disposition, un chapitre entier est dédié aux résultats typiques observés. Les conclusions de l’étude montrent que la pratique d’endoscopies sur les ouvrages précontraints est particulièrement bien adaptée à l’observation de vides de coulis dans les gaines de post-tension et à l’observation de l’état des câbles de précontrainte. Dans le cas de l'impact-écho l’étude a montré que, bien qu’il existe un potentiel de détection des vides de coulis, dans les situations de pièces massives et complexes du fait de la présence de multiples câbles, de la présence de dégradations ou d’imperfections géométriques, l’interprétation des résultats s’avère difficile. Le traitement des résultats (signaux) demande à être plus approfondi avant que la méthode impact écho puisse être utilisée de façon courante sur des éléments massifs.
Auscultation of post-tensioned concrete structures represents a particular challenge because the prestressing reinforcement as well as prestressing ducts are embedded in the concrete and become, thereby, mostly inaccessible to Inspection. However, the condition of the tendons (presence of corrosion) as well as the quality of the grout injection of the ducts (presence of voids) are important indicators of a structure durability. In order to shed light upon auscultation of post-tensioned structures, this study first proposes a review of the literature on nondestructive methods and discusses their applicability in the context of prestressed structure assessment. Based on the review, the impact echo method was selected and utilized for the auscultation of test bodies, manufactured in laboratory, as well as for the auscultation of dismantled post-tensioned bridge sampled beams. Endoscopy, considered a semi-destructive testing method, came in support to the impact echo method and was used on the same concrete test bodies or samples. Following the description of the methodology related to the two assessment methods and the description of the concrete samples available, an entier chapter is dedicated to typical experimental results. The findings of the study show that the practice of endoscopy is particularly well suited to the observation of injection voids or of the prestressed reinforcement state in the grouted ducts.. In the case of the impact-echo the study showed that, although there is a potential of grout void detections, in situations where massive and complex parts are involved (due to the presence of multiple cables, the presence of damage or geometrical imperfections), the interpretation of results is difficult. The treatment of the mesures (signals) needs to be further developed before the impact echo method can be used routinely on large elements.

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Bore, Thierry. "Amélioration du diagnostic de l'endommagement des gaines de précontrainte extérieure par sonde capacitive." Phd thesis, Conservatoire national des arts et metiers - CNAM, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00592267.

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Abstract:

Les travaux présentés dans cette thèse contribuent au développement du contrôle non destructif des conduits de précontrainte extérieure dans les ouvrages d'art. Une sonde capacitive a été développée pour ausculter ces conduits. L'objectif est d'en améliorer le diagnostic.Dans un premier temps, une cellule de mesure en transmission coaxiale a été développée pour caractériser les matériaux présents dans le conduit sur la bande de fréquence 50 MHz - 1 GHz. Le ciment, les produits de la ségrégation du ciment et la cire d'injection ont été étudiés.La deuxième partie du travail exploite ces résultats dans une modélisation directe du problème global. Une étude paramétrique nous a permis de proposer une méthode d'estimation de l'épaisseur de vide à l'intérieur du conduit à partir des signaux délivrés par la sonde, qui a pu être validée sur une maquette de conduit. A partir de ces résultats sont proposées plusieurs améliorations du dispositif visant à l'obtention de signaux plus riches issus des capteurs, afin de pouvoir estimer un plus grand nombre de paramètres.

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Travassos, Lucas. "Modélisation numérique pour l'évaluation non destructive électromagnétique : Application au contrôle non destructif des structures en béton." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2007. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00177523.

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Abstract:

Le béton est un des matériaux de construction principaux dans les grandes infrastructures telles les routes, les ponts et les centrales électriques. Pour évaluer l’évolution du béton dans ces structures, le contrôle non destructif est une des techniques les plus répandues. Elle fournit des informations non perceptibles a l’oel humain ce que ne permettent pas des techniques d’évaluation conventionnelles. L’objectif principal de ce travail est la simulation numérique d’une technique particuliére de contrôle non destructif : l’analyse radar. La modélisation numérique de cette analyse radar de structures en béton doit permettre de prévoir le comportement du système et sa capacité à détecter des défauts dans différentes configurations. Nous proposons pour atteindre cet objectif, la mise en oeuvre de modèles de propagation des ondes électromagnétiques dans des structures en béton, en utilisant des techniques numériques diverses afin d’examiner les différentes aspects de l’inspection radar. Tout d’abord, nous mettons en oeuvre la méthode des différences finies en 3D qui permet de prendre aisément en compte la modélisation des caractéristiques du béton comme la porosité, la présence de sel et le degré de saturation du mélange en utilisant des modèles de Debye. Ensuite, nous proposons un algorithme d’optimisation pour l’amélioration d’antennes papillon dans le cas de la détection de cibles spatialement proches, en utilisant des Algorithmes Génétiques et la Méthode des Moments. Finalement, nous mettons en oeuvre des algorithmes d’imagerie, qui accomplissent l’évaluation rapide et précise de la forme de la cible enfouie dans des milieux inhomogènes, en utilisant trois méthodes différentes. La performance des algorithmes proposés est confirmée par des simulations numériques
Concrete is the most common building material and accounts for a large part of the systems that are necessary for a country to operate smoothly including buildings, roads, and bridges. Nondestructive testing is one of the techniques that can be used to assess the structural condition. It provides nonperceptible information that conventional techniques of evaluation unable to do. The main objective of this work is the numerical simulation of a particular technique of nondestructive testing: the radar. The numerical modeling of the radar assessment of concrete structures make it possible to envisage the behavior of the system and its capacity to detect defects in various configurations. To achieve this objective, it was implemented electromagnetic wave propagation models in concrete structures, by using various numerical techniques to examine different aspects of the radar inspection. First of all, we implemented the finite-difference time-domain method in 3D which allows to take into account concrete characteristics such as porosity, salt content and the degree of saturation of the mixture by using Debye models. In addition, a procedure to improve the radiation pattern of bowtie antennas is presented. This approach involves the Moment Method in conjunction with the Multiobjective Genetic Algorithm. Finally, we implemented imaging algorithms which can perform fast and precise characterization of buried targets in inhomogenous medium by using three different methods. The performance of the proposed algorithms is confirmed by numerical simulations

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Bourdi, Taoufik. "Modélisation fréquentielle de la permittivité du béton pour le contrôle non destructif par géoradar." Thèse, Université de Sherbrooke, 2013. http://hdl.handle.net/11143/6118.

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Abstract:

Le géoradar (Ground Penetrating Radar (GPR)) constitue une technique de contrôle non destructif (CND) intéressante pour la mesure des épaisseurs des dalles de béton et la caractérisation des fractures, en raison de ses caractéristiques de résolution et de profondeur de pénétration. Les équipements géoradar sont de plus en plus faciles à utiliser et les logiciels d'interprétation sont en train de devenir plus aisément accessibles. Cependant, il est ressorti dans plusieurs conférences et ateliers sur l'application du géoradar en génie civil qu'il fallait poursuivre les recherches, en particulier sur la modélisation et les techniques de mesure des propriétés électriques du béton. En obtenant de meilleures informations sur les propriétés électriques du béton aux fréquences du géoradar, l'instrumentation et les techniques d'interprétation pourraient être perfectionnées plus efficacement. Le modèle de Jonscher est un modèle qui a montré son efficacité dans le domaine géophysique. Pour la première fois, son utilisation dans le domaine génie civil est présentée. Dans un premier temps, nous avons validé l'application du modèle de Jonscher pour la caractérisation de la permittivité diélectrique du béton. Les résultats ont montré clairement que ce modèle est capable de reproduire fidèlement la variation de la permittivité de différents types de béton sur la bande de fréquence géoradar (100 MHz-2 GHz). Dans un deuxième temps, nous avons montré l'intérêt du modèle de Jonscher en le comparant à d'autres modèles (Debye et Debye-étendu) déjà utilisés dans le domaine génie civil. Nous avons montré aussi comment le modèle de Jonscher peut présenter une aide à la prédiction de l'efficacité de blindage et à l'interprétation des ondes de la technique GPR. Il a été déterminé que le modèle de Jonscher permet de donner une bonne présentation de la variation de la permittivité du béton dans la gamme de fréquence géoradar considérée. De plus, cette modélisation est valable pour différents types de béton et à différentes teneurs en eau. Dans une dernière partie, nous avons présenté l'utilisation du modèle de Jonscher pour l'estimation de l'épaisseur d'une dalle de béton par la technique GPR dans le domaine fréquentiel.

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Travassos, Xisto. "Modélisation numérique pour l'évaluation non destructive électromagnétique : application au contrôle non destructif des structures en béton." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00177523.

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Abstract:

Le béton est un des matériaux de construction principaux dans les grandes infrastructures telles les routes, les ponts et les centrales électriques. Pour évaluer l'évolution du béton dans ces structures, le contrôle non destructif est une des techniques les plus répandues. Elle fournit des informations non perceptibles a l'oeil humain ce que ne permettent pas des techniques d'évaluation conventionnelles.

L'objectif principal de ce travail est la simulation numérique d'une technique particulière de contrôle non destructif : l'analyse radar. La modélisation numérique de cette analyse radar de structures en béton doit permettre de prévoir le comportement du système et sa capacité à détecter des défauts dans différentes configurations.

Nous proposons pour atteindre cet objectif, la mise en oeuvre de modèles de propagation des ondes électromagnétiques dans des structures en béton, en utilisant des techniques numériques diverses afin d'examiner les différentes aspects de l'inspection radar. Tout d'abord, nous mettons en oeuvre la méthode des différences finies en 3D qui permet de prendre aisément en compte la modélisation des caractéristiques du béton comme la porosité, la présence de sel et le degré de saturation du mélange en utilisant des modèles de Debye. Ensuite, nous proposons un algorithme d'optimisation pour l'amélioration d'antennes papillon dans le cas de la détection de cibles spatialement proches, en utilisant des Algorithmes Génétiques et la Méthode des Moments. Finalement, nous mettons en oeuvre des algorithmes d'imagerie, qui accomplissent l'évaluation rapide et précise de la forme de la cible enfouie dans des milieux inhomogènes, en utilisant trois méthodes différentes. La performance des algorithmes proposés est confirmée par des simulations numériques.

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Pouyez, Stéphane Jean-Jacques. "Caractérisation de matériaux polyphasiques évolutifs par le suivi de l'impédance électrique d'implants piezoélectriques : application aux liants hydrauliques." Artois, 1999. http://www.theses.fr/1999ARTO0202.

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Abstract:

Le suivi avec précision de la cinétique d'hydratation et du début de liants hydrauliques présente un grand intérêt pratique. Peu de méthodes non destructives sont actuellement utilisables sur site. A cet effet, le travail présenté ici a eu pour but, dans un premier temps, de mettre au point un dispositif expérimental, automatisé, basé sur la mesure par une méthode impulsionnelle, de l'impédance électrique à la résonance, d'un disque piézoélectrique. Dans un second temps, le disque étant implanté dans le milieu à étudier, ce dispositif est utilisé pour suivre le comportement (prise, gel. . . ) de matériaux évolutifs tels les pâtes de ciment, les bétons et des milieux polyphasiques soumis au gel. Les évolutions de l'impédance électrique sont inversées par rapport à celles observées pour des milieux homogènes. L'interprétation et la modélisation de ce comportement original ont été faites par la théorie de Biot. Une bonne concordance théorie-expérience est observée. La cinétique d'hydratation et le début de prise sont déterminés avec précision. Les changements des propriétés mécaniques sont détectées plus tôt qu'avec les autres techniques de maturométrie. Les effets de la température de cure, du rapport e/c et la présence d'adjuvant sont mis en évidence. Les phénomènes observés lors du gel de milieux poreux sont essentiellement attribuables à la seconde onde de Biot. L'impédance électrique mesurée est indépendante de la taille de l'échantillon, autorisant l'utilisation de la technique sur ouvrage.

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Lataste, Jean-François. "Évaluation non destructive de l'état d'endommagement des ouvrages en béton armé par mesures de résistivité électrique." Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12609.

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Abstract:

Dans les pays industrialisés, les parcs d'ouvrages en béton armé étant de plus en plus vieux, les politiques de gestion du patrimoine sont engagées. L'évaluation de l'état d'endommagement de ces structures est une donnée essentielle à la planification des travaux, et le Contrôle Non Destructif (CND) apparaît comme un outil adapté au contexte et aux besoins des maîtres d'ouvrages. Parmi les méthodes existant, la mesure des résistivités électriques est actuellement utilisée essentiellement pour la caractérisation de la corrosion des armatures. Elle présente toutefois une sensibilité à la porosité du matériau, et à la circulation des charges électrolytiques dans la matrice, qui semble pouvoir être exploitée pour l'étude des altérations du béton. Les travaux effectués au cours de la thèse ont pour objectif d'étudier et de développer la technique de la mesure des résistivités électriques, par quadripôle carré, sur les ouvrages en béton armé, pour la caractérisation de leur état d'endommagement. Dans un premier temps, le travail s'oriente sur la définition d'une procédure de mesure in situ qui prend en compte les différentes grandeurs d'influence de la mesure (paramètres extérieurs, structuraux, ou liés à la mesure) ; cela afin d'en minimiser les effets ou d'acquérir l'information nécessaire à leur correction en phase de dépouillement. Dans un second temps, différentes altérations physico-chimiques, ou de type fissuration, sont étudiées [. . . ]

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Hamrouche, Rani. "Reconnaissance géométrique des structures en maçonnerie ou en béton par imagerie radar multi récepteurs : approche numérique et expérimentale." Thèse, Université de Sherbrooke, 2011. http://hdl.handle.net/11143/5801.

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Abstract:

In a very restrictive economic context, the built heritage managers are eager to evaluate their structures in order to know there security state and also assess the need for maintenance. Among the most common structural disorders in old masonry structures, we find the presence of voids within the masonry and especially deep unfilled joint defects. The objective of this research is to use radar technology to increase the accuracy of this technique in recognizing geometric masonry structures and particularly the detection of deep unfilled joint defects. An imaging algorithm inspired from migration methods and based on a multi-receiver acquisition was developed. To implement this method, improvement in the use of radar data, such as determining the emission time, inaccessible to conventional radar system were needed. The development of the algorithm was made from numerical experiments on simulated environments integrating various dimensions of unfilled joint defects. A sensitivity study has also been proposed. The imaging algorithm was finally tested on real masonry structures and the effectiveness in detecting small-sized voids (deep unfilled joint defects, buried pipes) was demonstrated. The determination of wave velocity in the medium combined to the exploitation of phase in the recorded echoes allowed to precisely locate and partially identify the different interfaces of the monitored structure.

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Ould-Naffa, Sidi. "Evaluation de la dégradation du béton par ondes ultrasonores." Valenciennes, 2004. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/290d9da8-ff0c-4513-a427-8c93b0367726.

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Abstract:

Cette thèse traite du développement d'une méthode de contrôle non destructif pour la caractérisation de l'état d'endommagement des structures en béton. Dans le premier chapitre, nous avons présenté un état de l'art sur l'ensemble des méthodes les plus employées pour estimer in situ les dégradations des ouvrages. Ensuite, nous nous sommes fixé pour objectif de mettre en place une évaluation de la dégradation du béton par propagation d'ondes ultrasonores. Notre but étant de caractériser la dégradation des structures au niveau de la peau, c'est-à-dire aux premiers millimètres de profondeur, nous avons utilisé des fréquences de l'ordre du MégaHertz. Les paramètres acoustiques mesurés sont la vitesse et l'atténuation des ondes. Les résultats ont montré une diminution de la vitesse de 22% et une augmentation de l'atténuation de 1000% entre l'état sain et l'état dégradé. La sensibilité des ondes de surface à la profondeur de dégradation et la facilité de mise en œuvre de leur mesure ouvrent des perspectives très intéressantes dans le domaine de l'auscultation des ouvrages en béton armé
This research deals with a non-destructive method for characterizing the degraded cover of concrete structures using high-frequency ultrasound (0. 5 to 1 MHz). Although such a frequency range is unusual in civil engineering, it is well suited to the kind of defect to be detected, as it corresponds to a thin near-to-surface layer with increased porosity and density of microcracks. In order to assess the feasibility of detecting concrete cover degradation, velocity and attenuation measurements were made on both halves of a concrete slab. One half was immersed into an acid solution for 15 to 45 days , while the other half remained sound. These measurements were made for longitudinal, transverse and surface waves. The results obtained show a 22% decrease of ultrasonic pulse velocity and a increase of attenuation by a factor of 10. It is thus possible to detect and characterize concrete cover degradation using high-frequency ultrasound. Although attenuation measurements in heterogeneous media are difficult to perform, their sensitivity to degradation is very high

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Garcia, Sylvain. "Caractérisation de l'état de corrosion des aciers dans le béton par cartographie de potentiel." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30383/document.

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Abstract:

La cartographie de potentiel est couramment utilisée afin de détecter les zones de corrosion à risque dans les ouvrages en béton armé. Cette méthode utilise une électrode de référence positionnée à la surface du béton afin de mesurer la différence de potentiel entre un point à la surface du béton et une connexion au réseau d'armatures. Toutefois, il existe deux inconvénients majeurs à cette technique : la connexion au treillis d'armatures qui nécessite d'y avoir accès et la vérification de sa continuité électrique dans la zone de mesure. Dans le but de ne plus être soumis à ces inconvénients, une nouvelle méthode est proposée. Au lieu de se connecter au treillis, une seconde électrode de référence est utilisée, elle aussi positionnée à la surface du béton étudié. Cette configuration de mesure ne donne plus des potentiels électriques, mais des gradients de potentiel entre les deux électrodes de mesure. Par la mise en place de simulations numériques et d'essais expérimentaux, cette configuration de mesure est étudiée. En ce qui concerne le travail expérimental, deux dalles de béton armé de 3x3x0,15m ont été coulées afin d'être proche des conditions rencontrées sur site. Ensuite que des zones corrodées, dont la taille est contrôlée, sont créées de manière accélérée à l'aide d'un dispositif de migration de chlorures. L'épaisseur d'enrobage de la dalle ayant une influence sur les mesures, il a été choisi de couler deux dalles. La première dalle comporte un treillis dont l'épaisseur d'enrobage est constante alors que la seconde dalle possède une épaisseur d'enrobage variable. En ce qui concerne la modélisation, une étude paramétrique utilisant la méthode des éléments finis est réalisée. Cette modélisation permet l'étude de l'influence de nombreux paramètres tels que la résistivité, la taille de la zone corrodée, l'épaisseur d'enrobage, le procédé de mesure, etc. C'est l'analyse des courants d'échange, mais aussi des cartographies de potentiels et de gradients de potentiel qui permettent la corrélation entre les résultats expérimentaux et de simulation. C'est alors qu'il est possible de conclure sur la faisabilité de cette méthode et de ses avantages par comparaison avec la mesure classique
Half-cell potential mapping is commonly used to detect corrosion risks in reinforced concrete structures. This method uses a reference electrode positioned on the surface of concrete for measuring potential difference by using a voltmeter connected to the reinforcement. However, there are two major drawbacks in the implementation of this method: the necessity to make an electrical connection to the reinforcement and the electrical continuity of this reinforcement. In order to overcome these disadvantages, a new method is proposed. Instead of using electrical connection to rebar, a second reference electrode is used, also positioned on the surface. These two electrodes configuration gives the electrical potential gradient on the concrete surface. By performing both experimental work and numerical modelling this method configuration is tested. For experimental work, two reinforced concrete slabs (3x3x0.15 meter sized) were cast to be close to actual structural conditions. The corroded areas are created with an accelerated method, using the migration of chloride ions. Corrosion size and localisation are controlled during the experiment. The thickness of the concrete cover has an influence on the measures, for this reason in the first slab reinforcement depth is fixed, while it is variable in the second slab. Concerning modelling, a parametric study using a finite element model is performed. This model allows the study of the influence of several parameters such as resistivity, corroded area size, concrete cover and also the measurement process. It is the analysis of the corrosion current, as well as potential mapping that allows the correlation between the experimental and modelling results. Discussion of both results concludes on the feasibility of this method and confirms its benefits compared to the usual half-cell potential mapping

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Keo, Sam Ang. "Développement d'une méthode de thermographie infrarouge active par excitation micro-ondes appliquée au contrôle non destructif." Thesis, Artois, 2013. http://www.theses.fr/2013ARTO0214/document.

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Abstract:

Dans le domaine du Génie Civil, de nombreuses méthodes d’auscultation sont développées. Elles visent à aider à l’évaluation de l’état des ouvrages d’art en donnant des informations sur la structure interne ou sur l’état des matériaux. Les techniques basées sur la thermographie infrarouge sont prometteuses, elles présentent l’intérêt d’être à grand rendement et de se traduire par l’observation d’images (thermogrammes) qui semblent plus accessibles. La thèse consiste au développement d’une méthode de thermographie infrarouge active en basant sur un système d’excitation micro-ondes conçu et réalisé pour cette étude.La source micro-ondes a été réalisée sur la base d’un magnétron commercial de 800 W à 2.45 GHz associé à une antenne cornet pyramidal pour guider les ondes vers des éléments à chauffer. Par rapport aux sources utilisées classiquement en thermographie infrarouge active, les ondes électromagnétiques de type micro-ondes se propagent dans le volume d’un élément en béton. Les ondes subissent des réflexions et des effets de diffraction lorsque impactent des parties métalliques. Des phénomènes d’interférence peuvent apparaître en surface et par effet radiothermique générer des gradients de température observables par thermographie infrarouge. Ces effets se produisent de façon instantanée. En prenant en compte de toutes les consignes de sécurité, des essais avec ce nouveau système d’excitation ont été effectués dans une enceinte de protection haute fréquence. Cette nouvelle méthode a été appliquée à la détection de défauts (absence de colle) dans le cas d’un renforcement composite (CFRP), d’une pièce métallique derrière une plaque de bois d’un centimètre d’épaisseur, et plus particulièrement des armatures verticales
In the field of Civil Engineering, many inspection methods have been developed. They are intended to evaluate the condition of structures by providing information about the internal structure or status of the materials. Techniques based on infrared thermography are promising as they have the advantage of giving high performances and results by the thermograms observation that seems more accessible. The objective of the thesis is to develop a new active infrared thermography method based on a microwave excitation system designed and built for this study.The microwave source was set up based on a commercial magnetron 800 W at2.45 GHz associated to a pyramidal horn antenna for guiding microwave radiation to the heated elements. Compared to other sources traditionally used in active infrared thermography, the microwaves can propagate into the volume of a concrete element. The waves undergo the reflection and the diffraction effects while they impact any metal parts. The interference phenomena can appear on the surface and generate, by the radiothermal effect, the temperature gradients observed by infrared thermography. These effects occur instantaneously. Considering all the safety, the tests with the new excitation system were carried out in a high frequency protection cell. This new method has been applied to the defect detection (adhesive absence) in the case of a composite reinforcement (CFRP), a metal element behind a wooden plate of one centimeter of thickness, and more particularly the vertical reinforcement bars in a reinforced concrete wall

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Ciccarone, Charles. "Utilisation d'ondes de surface à l'aide de scanners acoustiques sans contact pour le contrôle non destructif de structures en béton." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2020. http://www.theses.fr/2020ECLI0014.

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Abstract:

Ce travail propose une méthode acoustique de contrôle non destructif du béton pour les structures du génie civil. Les ondes utilisées dans cette thèse sont des ondes de surface, car elles ont la propriété de pénétrerle matériau sur une profondeur égale à leur longueur d’onde. L’auscultation du béton est faite à l’aide de deuxscanners : un premier scanner appliquant cette méthode avec des ondes hautes fréquences a été utilisé pourcaractériser la peau d’un béton, tandis qu’un second scanner utilisant des ondes basses fréquences, développé dansle cadre de ce travail, a permis de caractériser un béton sur l’épaisseur d’un mur entier. Afin de déterminer lescapacités et les limites de cette méthode pour le contrôle non destructif du béton, plusieurs pathologies ouconditions environnementales du béton ont été simulées en laboratoire sur des éprouvettes. Ces éprouvettes ontensuite été auscultées de manière non destructive avec les scanners acoustiques, puis de manière destructive avecdes tests matériau. Les pathologies ou conditions en question sont la lixiviation, la délamination, lamicro/macrofissuration du béton, et son état de saturation. La comparaison des résultats nous a permis de conclureque cette méthode et ces scanners sont capables de détecter et déterminer la profondeur d’une lixiviation du béton,de même que pour une délamination au sein de béton, de suivre l’évolution d’un front de saturation au sein d’uncalcaire mais pas encore au sein d’un béton, et de détecter et suivre la contrainte et la microfissuration ainsi quel’évolution de macro fissures, notamment grâce à des mesures automatisées effectuées in situ sur la structure deVeRCoRs
This work proposes a method for the non-destructive testing of concrete for civil engineering structures.This method is based on the emission and reception - when the surface wave has passed through the material - ofacoustic sonic and ultrasonic waves. The waves used in this thesis are surface waves, as they have the property ofpenetrating the material to a depth equal to their wavelength. The auscultation of concrete is done using twoscanners: a first scanner applying this method with high frequency waves was used to characterize the concreteskin, while a second scanner using low frequency waves, developed within the framework of this work, made itpossible to characterize a concrete over the thickness of an entire wall. In order to determine the capabilities andlimitations of this method for the non-destructive testing of concrete, several pathologies or environmentalconditions of concrete were simulated in the laboratory on test specimens. These specimens were then examinednon-destructively with acoustic scanners and destructively with material tests. The pathologies or conditions inquestion were leaching, delamination, micro/macrocracking of the concrete, and its state of saturation. Comparisonof the results allowed us to conclude that this method and these scanners are able to detect and determine the depthof a leaching of concrete, as well as for a delamination within concrete, to follow the evolution of a saturation frontwithin a limestone but not yet within a concrete, and to detect and follow the stress and micro-cracking as well asthe evolution of macro-cracks, in particular thanks to automated measurements carried out in situ on the VeRCoRsstructure

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Faham, Nazir. "Conception et realisation d'un systeme de focalisation dynamique ultrasonore pour l'auscultation des ouvrages d'art par echographie." Paris 5, 1993. http://www.theses.fr/1993PA05S007.

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Abstract:

Ce travail consiste a concevoir et a realiser un systeme de focalisation spatio-temporelle de l'energie ultrasonore avec un balayage informatise de la tache focale. Nous sommes partis d'une antenne multi-elements destinee a l'auscultation des ouvrages d'art en genie civil a des profondeurs superieures a un metre par echographie ultrasonore. La realisation de ce systeme de focalisation spatio-temporelle implante sur ordinateur a necessite la conception et la realisation : - d'une carte electronique destinee d'une part, a stocker et a ordonner les lignes a retard et d'autre part a assurer l'interfacage entre l'ordinateur et les traducteurs emetteurs, - des amplificateurs de puissance alimentant les couples de traducteurs emetteurs, - d'un logiciel qui genere les trains de signaux carres identiques selon les specifications exigees et les lignes a retard temporel associees. Les resultats obtenus sur un bloc test en beton de grandes dimensions montrent que le systeme realise s'est revele performant lors de la detection de discontinuites d'impedance acoustique a grande distance : nous avons localise sans difficulte une anomalie situee a 1,2 m de l'antenne et nous avons pu distinguer aisement l'echo de fond du bloc situe a 1,8 m.

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Kodjo, Apedovi. "Contribution à la caractérisation des bétons endommagés par des méthodes de l'acoustique non linéaire : aaplication à la réaction alcalis-silice." Cergy-Pontoise, 2008. http://www.theses.fr/2008CERG0453.

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Abstract:

Cette thèse contribue à la caractérisation non destructive des échantillons de béton endommagé par la réaction alcalis-silice (RAS). Des outils et des techniques de l'acoustique non linéaire ont été mis au point pour la caractérisation des matériaux par des essais d'acousto-élastique et de résonance non linéaire sur des métériaux sains et endommagés. Il a été montré que le béton endommagé par la RAS présente un comportement hystérétique. Il a été montré aussi que la technique non linéaire permet de caractériser l'état du matériau sans avoir l'historique de son endommagement et a fortiori de suivre son évolution dès le début de la réaction. L'influence de la teneur en eau sur les paramètres non linéaires a également été étudiée. La particularité de l'endommagement causé par la RAS a été étudiée en analuysant par la résonance non linéaire le comportement visqueuxdu gel produit par cette réaction. Le modèle ressort-amortissement de Maxwell a été utilisé pour interpréter les résultats
This thesis contributes to the non-destructive characterization of concrete specimens damaged by alkali-silica reaction (ASR). A test device and some nonlinear characterization techniques have been developed and applied for acoustoelastic and nonlinear resonance tests on sounds and damages concrete samples. It was shown at first that concrete damaged by ASR exhibits hysteresis behaviour. It was shown also that the nonlinear technique can be used for characterizing the early damage in the material without knowing its initial state. Studies were also carried out on the effect of moisture regarding the nonlinear parameters. The specific characteristic of damage caused by ASR using viscosity effect of gel is analyzed. An approach based on static creep analysis and spring-damping model of Maxwell were used for the interpretation of the results

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Naar, Samuel. "Evaluation non destructive du béton par mesures de résistivité électrique et thermographie infrarouge passive." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13161.

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Abstract:

Dans les pays industrialisés, les ouvrages en béton vieillissent. Les gouvernements mettent alors en place des politiques de gestion du patrimoine, et l'évaluation de l'état d'endommagement de ces structures devient une donnée essentielle à la planification des travaux. Dans cette problématique, l'Evaluation Non Destructive apparaît comme étant un outil adapté au contexte et aux besoins des maîtres d'ouvrages. Parmi les méthodes existantes, la mesure de résistivité électrique présente une sensibilité à la porosité du matériau, et à la circulation des charges électrolytiques dans la matrice, qui peut être exploitée pour l'étude des altérations du béton. La mesure par thermographie infrarouge passive est également sensible à la porosité du matériau et à ses conditions hydriques. Cette sensibilité peut être utilisée pour le diagnostic des altérations des ouvrages en béton. Les travaux effectués au cours de la thèse ont pour objectif d'étudier et de développer les deux techniques afin de caractériser l'état des ouvrages en béton. Dans un premier temps, le travail s'oriente sur la définition d'une procédure de mesure in situ qui prend en compte les différentes grandeurs d'influence de la mesure afin d'en minimiser les effets ou d'acquérir l'information nécessaire à leur correction en phase de dépouillement. Dans un second temps, l'étude de la capacité des deux méthodes à caractériser l'état du béton est réalisée. Des mesures sur corps d'épreuve en béton permettent d'étudier la sensibilité des deux techniques à la présence d'ions chlorures, à l'ajout de cendres volantes, de fumées de silice ou encore de fibres de différentes natures. Des travaux de modélisation numérique (en électrique) montrent l'influence de l'épaisseur de l'élément ausculté, d'une couche superficielle conductrice (couche saturée, par exemple) et résistante (couche carbonatée, par exemple). Des études plus spécifiques finissent d'élargir le champ des possibilités d'utilisation des deux techniques en génie civil, avec notamment l'étude des conditions hydriques dans le béton et l'adaptation de la loi d'Archie, le diagnostic de l'endommagement crée par la réaction alcalis-granulats avec la définition d'indicateurs d'endommagement ou encore la caractérisation de la fissuration et de la délamination. Le travail réalisé, à la fois en laboratoire et in situ, met en évidence la nécessité de maîtriser la mesure afin d'estimer correctement sa représentativité. La définition d'un protocole de mise en œuvre des techniques, du traitement des données et de l'interprétation des résultats propre à chaque problématique, contribue à définir des indicateurs d'endommagement du béton.

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Théroux, Louis-Daniel. "Thermographie et shearographie appliquées au contrôle non-destructif d'interfaces entre de l'adhésif époxy et du CFRP." Thesis, Université Laval, 2014. http://www.theses.ulaval.ca/2014/30729/30729.pdf.

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Abstract:

Le sujet de ce mémoire porte sur l'étude du contrôle non-destructif de structure de béton renforcé par collage de CFRP (carbon fiber reinforced polymer) par shearographie et thermographie active couplées. La méthode d'excitation utilisée conjointement lors de la mise en œuvre de ces deux méthodes est un rayonnement thermique conditionné temporellement par un signal carré. L'observation du champ des températures de surface et des déplacements hors plan de la surface permet la détection et la caractérisation de défauts. Dans un premier temps, des tests de faisabilité ont été conduits pour valider si l'utilisation d’une contrainte thermique de type créneau autorisait des mesures shearographiques (cela ayant été déjà validé dans le cas de la thermographie infrarouge active). Cette série de test s’étant avérée concluante, une étude numérique par modélisation aux éléments finis a été réalisée sous Comsol®. Cette étude numérique a permis de mieux appréhender les résultats obtenus expérimentalement mais aussi de conduire une étude de l’influence de différents paramètres. Des outils d'analyses ont été développés et ont permis de mettre en évidence, entre autre, qu'une évaluation quantitative des défauts était possible.

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Larget, Mathilde. "Contribution à l’évaluation de la dégradation du béton : thermographie infrarouge et couplage de techniques." Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14318/document.

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Abstract:

Ces travaux traitent de l'utilisation de la thermographie infrarouge dans le cadre du contrôle non destructif des ouvrages de génie civil.Une première partie, traite de l’étude des paramètres influençant la mesure in situ, de la capacité de la technique à détecter la variation de propriétés intrinsèques au matériau, et de la détection de délaminations. Les résultats présentés sont issus de mesures expérimentales appuyées par une approche numérique aux éléments finis. Dans un premier temps, une étude sur la capacité de la thermographie infrarouge à détecter des variations de porosité ou de teneur en eau a été réalisée. Dans un second temps, des travaux sont menés sur la détermination des seuils de détection des délaminations en fonction des conditions d’exposition. Ils ont montré un seuil de détection correspondant à un rapport de 2, entre l’extension latérale du défaut et sa profondeur, pour un ensoleillement direct, et à un rapport de 3,3 pour un ouvrage soumis uniquement aux variations de température de l’air. La réalisation d’un suivi temporel combiné à l’étude de l’évolution des gradients temporels de température permet d’améliorer ces seuils de détection. Enfin, une étude originale sur le pontage présent au niveau des délaminations, a montré la prédominance de l’influence de celui‐ci sur la profondeur des délaminations.Une deuxième partie porte sur les travaux réalisés dans le cadre du projet ANR‐SENSO. Ils traitent de la combinaison des résultats issus de différentes techniques de CND dans le cadre plus large de l'amélioration des diagnostics pour la gestion du patrimoine
This thesis focuses on the use of infrared thermography as a tool for non destructive testing ofbuildings. Mainly, the application is on civil engineering projects.The first part includes identifying the parameters that can affect this in situ technique. Thisparticularly deals with the infrared thermography capacity to detect intrinsic property variations, anddelamination detection. Combination of experiments on concrete slabs and numerical simulationsare used. In a first step, a study on the capacity of thermography to detect porosity and watercontent variation was conducted. In a second step a study on the thresholds for detectingdelaminations based on exposure conditions is carried out. As an outcome, the threshold that hasbeen detected corresponds to a ratio of 2 between the lateral extension of the defect and its depthto direct sunlight; while a ratio of 3,3 if it is exposed to air temperature variations. This studysuggests that a time monitoring combined with the study of the evolution of temporal temperaturegradients can improve the detection limits. Finally, an original study showed the predominance ofthe influence of bridging on the depth of delamination.The second part tackles the works carried out during the ANR project SENSO. Results fromdifferent non destructive tools were coupled for the purpose of improving diagnosis in the assetmanagement

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Nguyen, Ngoc tan. "Évaluation non destructive des structures en béton armé : étude de la variabilité spatiale et de la combinaison des techniques." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0115/document.

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Abstract:

Les budgets alloués aux réparations des ouvrages et du patrimoine bâti ont atteint un niveau important. Une démarche scientifique est donc réfléchie pour réduire ces budgets par la mise en place d’outils visant à optimiser et fiabiliser le diagnostic structural des ouvrages. Les méthodes de contrôle non destructif (CND) constituent l’une des voies adaptées. Ces techniques reposent sur des principes physiques bien connus et les sociétés de service en proposent aujourd’hui un emploi courant, mais de nombreux verrous subsistent. Les deux besoins majeurs des gestionnaires d’ouvrages sont celui de l’optimisation de la stratégie de reconnaissance (où mesurer ? en combien de points ? avec quelle(s) techniques(s) et quelle précision ?) et celui de la quantification des propriétés mécaniques des matériaux ou des indicateurs de durabilité telles que la résistance à la compression, l’épaisseur carbonatée, le taux d’humidité. La question est comment déduire ces propriétés et ces indicateurs des mesures faites ? Et quelles sont la précision et la fiabilité de l’évaluation ?Cette thèse s’inscrit dans le cadre de deux projets nationaux de recherche : le projet ACDC-C2D2 et le projet ANR EvaDéOS. L’objectif principal est d’analyser la variabilité issue du CND pour ensuite remonter à la variabilité spatiale des bétons en conditions réelles. Les techniques de CND considérées sont choisies parmi les plus complémentaires : radar, résistivité électrique, ultrasons et rebond (scléromètre). Les résultats sont obtenus à partir d’une large campagne expérimentale effectuée sur des dalles d’un site test et sur deux ouvrages. L’analyse de la variabilité des CND a permis d’évaluer le nombre minimal de mesures nécessaire pour un niveau de confiance souhaité. D’autre part, la corrélation spatiale des données a été modélisée par l’analyse variographique. Les résultats montrent que, dans certain cas, les mesures de CND ne sont pas spatialement indépendantes. Les longueurs de corrélation identifiées dépendent de la propriété mesurée ainsi que du béton de l’ouvrage ausculté. La connaissance de ces longueurs de corrélation est un résultat nouveau qui permettra d’une part de mieux estimer la variabilité spatiale des bétons et d’autre part d’alimenter de manière plus réaliste les calculs fiabilistes des ouvrages. Elle permet également d’identifier un pas d’échantillonnage optimal sur ouvrage dans le cadre du suivi temporel ou pour effectuer des analyses complémentaires (ex. carottage, CND complémentaire ou plus fiable) et de représenter au mieux la cartographie spatiale des propriétés du béton.Dans le cadre du projet de recherche ANR EvaDéOS, les effets de la carbonatation et des gradients de teneur en eau (gradient d’humidité) sur les techniques CND ont été étudiés. Ce travail a pour objectifs d’étudier la sensibilité des techniques de CND à évaluer ces deux indicateurs de durabilité ainsi que leur impact sur la variabilité des mesures de CND. En laboratoire, des campagnes expérimentales ont été réalisées sur corps d’épreuve ayant différentes profondeurs de carbonatation ou des gradients d’humidité. L’effet de la carbonatation a été quantifié pour certains observables : résistivité électrique, vitesse ultrasonore et rebond. En ce qui concerne la variabilité des mesures de CND, l’effet de la carbonatation est seulement notable dans le cas du béton saturé, en particulier pour la variabilité locale de la résistivité électrique et du rebond. Cet effet reste faible par rapport à l’effet du degré de saturation. Les premiers résultats montrent également que les mesures de la résistivité électrique permettraient de suivre des gradients d’humidité dans le béton
The budgets assigned to the repair of structures and built heritage have reached an alarming level. A scientific approach is needed to reduce these budgets by implementing tools for a more reliable and optimal assessment of existing structures. Non-destructive testing (NDT) techniques constitute one of approaches adapted to real conditions. These techniques are based on well-known physical principles. Many companies offer their services in NDT domain today but many challenges remain. The two particular needs of structure managers are the optimization of the assessment strategy (where to measure? how many testing points? what technique(s) and what precision?) and the quantification of mechanical properties of materials or durability indicators such as the compressive strength, the carbonation depth, the moisture content. The questions are how to estimate these properties from measurements performed, and what are the accuracy and reliability of the evaluation?This thesis is part of two French research projects: ACDC-C2D2 and ANR EVaDéOS. The main objective is to analyze the variability of non-destructive testing (NDT) measurements for assessing the spatial variability of concrete in real conditions. NDT techniques considered are chosen as being complementary: radar, electrical resistivity, ultrasonic, rebound hammer. The results are obtained from a wide campaign of measurements, which was performed on concrete slabs of a testing site and on two existing structures. The analysis of the NDT variability makes it possible to assess the necessary minimum number of measurements for a desired level of confidence. Furthermore, the spatial correlation of the data was modeled using the variogram analysis. In some cases, the results show that NDT measurements are not spatially independent. The correlation lengths identified depend on the measured property and the concrete of the structure inspected. They are a new result, which will provide on one hand a better evaluation of spatial variability of concrete and on the other hand a more realistic input of reliability calculations of structures. The correlation length allows also the identification of an optimal sampling distance on existing structure within the monitoring time or the implementation of additional analyses (eg. core, complementary or more reliable NDT) and a better representation of the spatial mapping of concrete properties.Within the framework of the ANR EvaDéOS research project, the effects of carbonation and of moisture gradients on NDT measurements were studied. This work aims to study the sensitivity of NDT techniques for assessing these two durability indicators and their impact on the variability of NDT measurements. In laboratory, the experimental surveys were carried out on testing specimens having different depths of carbonation or moisture gradients. The effect of carbonation was quantified for several parameters: electrical resistivity, ultrasonic pulse velocity and rebound hammer. With respect to the variability of NDT measurements, the effect of carbonation is only significant in the case of saturated concrete, in particular for the local variability of electrical resistivity and rebound hammer. This effect is weak in comparison with the effect of saturation degree. The first results show also that the measurements of electrical resistivity would follow moisture gradients in concrete

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Hadj, Henni Anis Rédha. "Vibrations de structures générées par micro-ondes pulsées : application à l'évaluation non-destructive." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13213.

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Abstract:

La technique de génération acoustique par micro-ondes pulsées est appliquée à l'étude des vibrations de structures unidimensionnelles ou planes pour l'évaluation non-destructive de leurs propriétés physiques. L'absorption de radiations micro-ondes par un matériau diélectrique provoque une élévation de température suffisante pour générer des ondes mécaniques dans la structure irradiées. L'étude porte d'abord sur l'excitation par micro-ondes de céramiques piézoélectriques afin de déterminer, dans ces matériaux, le processus de génération acoustique par absorption de l'énergie électromagnétique et de proposer une méthode de caractérisation de leurs propriétés mécaniques, électriques et électromécaniques. La seconde partie du travail concerne la vibration dans le plan de plaques minces de formes elliptiques ou circulaires, pleines ou trouées. La modélisation des vibrations des plaques elliptiques permet d'observer l'effet de l'ellipticité sur les réponses de plaques elliptiques et des plaques pseudo-circulaires présentant une faible ellipticité. La résolution du problème direct de vibration des plaques minces circulaires, sert, ensuite à développer une méhode d'évaluation non-destructive des propriétés mécaniques et géométriques de plaques constituées de matériaux isotropes et viscoélastiques. Cette méthode d'évaluation est enfin appliqué à l'étude de l'influence de l'humidité sur les propriéts mécaniques des bétons.

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Fnine, Abdelilah. "Ausculation de la peau du béton par ondes ultrasonores haute fréquence." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2006/50376-2006-Fnine.pdf.

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Abstract:

Les ouvrages de génie civil en béton armé sont destinés à assurer un certain nombre de fonctions souvent pendant plusieurs siècles. Les armatures en acier sont protégées de l'extérieur par quelques centimètres de béton appelés épaisseur d'enrobage, couche protectrice très importante pour la durée de vie. De nombreuses agressions chimiques et physiques sont capables d'altérer cette protection, ce qui conduit à la corrosion des armatures, à de la fissuration ou de la microfissuration, et à l'augmentation de la porosité. L'intérêt principal du contrôle non destructif (CND) comme outil d'auscultation est qu'il permet sans toucher à l'intégrité de l'ouvrage de réaliser des investigations (même répétées dans le temps). L'originalité du travail est d'utiliser les ondes ultrasonores de surface (OS) se propageant à la surface du béton, dont la propagation est perturbée par des obstacles (fissures, trous,. . . ) ou des modifications des propriétés du matériau (hétérogénéités). Il en découle des modifications de vitesse, d'atténuation et d'amplitude. L'analyse est conduite à des fréquences de 0,5 à 1 MHz, gamme de fréquence inhabituelle dans le domaine du génie civil, mais qui s'impose au vu de la faible épaisseur de la couche dégradée et de la taille des discontinuités engendrées par la dégradation. Les ondes de Rayleigh sont adaptées à notre problématique puisque elles sont les seules utilisables si une seule face de l'ouvrage est accessible et leur profondeur de pénétration est en rapport avec leur longueur d'onde et donc avec la fréquence employée. Le travail a permis de passer d'un dispositif acoustique avec contact à un robot émetteur-récepteur sans contact automatisé (gain de temps, répétition des mesures sur une même zone, moins de perte d'énergie due au couplage, meilleure précision des mesures). Des programmes de traitement originaux des signaux acoustiques permettent l'estimation des paramètres principaux. La méthode Slant Stack (méthode de mesure de la vitesse) permet une détermination précise de la caractéristique de la dispersion. D'autre part, il a été mis en évidence la possibilité de distinguer les classes de résistance du béton, de détecter une zone carbonatée, de détecter une fissure, de localiser l'amorçage d'une fissure avant qu'elle ne soit visible. Cependant, la technique n'est pas capable de distinguer la différence entre un remplissage de la porosité par une eau chlorée ou non. De nombreuses études ont été menées aussi bien en laboratoire que sur ouvrages réels. Les différents essais réalisés (en laboratoire et sur site) ont toujours fait l'objet d'un croisement des techniques qui montre la plus-value apportée par la combinaison de plusieurs méthodes.

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Klysz, Gilles. "Caractérisation du béton d'enrobage par technique radar : exploitation de l'onde directe émetteur-récepteur." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30204.

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Abstract:

Bon nombre de pathologies du béton requièrent la présence d'eau et/ou de chlorures pour se développer. On utilise l'onde directe émetteur-récepteur radar afin de déterminer la teneur en eau et en chlorures du béton d'enrobage. Un modèle numérique FDTD d'une antenne GPR (fréquence 1,5 GHz) a été développé. Ce modèle a permis de comprendre la propagation des ondes radar. Des outils d'analyse des signaux radar permettant d'obtenir la vitesse de l'onde directe en fonction de la fréquence sont présentés. Nous avons montré qu'il existe une relation linéaire, indépendante du béton, entre la teneur en eau volumique et la vitesse de propagation de l'onde directe d'une part et son atténuation d'autre part. De plus, la vitesse de cette onde est influencée par la présence de chlorures alors que son atténuation y est indifférente. Il est alors possible par des mesures croisées de vitesse et d'atténuation, de déterminer la teneur en eau volumique et la présence de chlorures du béton d'enrobage.

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Laurens, Stéphane. "Aptitude de la technique radar à la caractérisation du béton d'enrobage - Aide au diagnostic de la corrosion des armatures." Toulouse, INSA, 2001. http://www.theses.fr/2001ISAT0026.

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Abstract:

Le développement du contrôle non destructif en génie civil s'inscrit dans un contexte de vieillissement du patrimoine d'ouvrages. Ce vieillissement est souvent associé à une altération des propriétés des matériaux de construction, remettant en cause les exigences liées au comportement mécanique, à l'aptitude au service ou encore à l'esthétique de l'ouvrage. Le but de ce travail est l'adaptation de la technologie radar à la caractérisation physique du béton, et, ainsi, à la mise en évidence de conditions favorables au développement de la corrosion des aciers (principale cause de dégradation). Des résultats expérimentaux obtenus sur corps d'épreuves en béton révèlent des aptitudes à l'évaluation de l'état d'humidité du béton, et, dans une moindre mesure, de son degré de contamination par les ions chlorures. Une application relative à la corrosion des armatures de tabliers de pont revêtus d'une couche d'asphalte est également développée et validée in situ par comparaison avec des mesures de potentiel d'électrode. L'approche consiste à cartographier la réflectivité de l'interface asphalte-béton afin de localiser les contrastes d'humidité et, ainsi, les zones à fort risque de corrosion. Enfin, les qualités de la technique (rapidité, simplicité, fiabilité des mesures et caractère non destructif) lui confèrent un grand intérêt lors de campagnes d'auscultation à grande échelle
The development of non-destructive testing in civil engineering is related to the aging of structures. This aging is usually accompanied by some changes in the properties of construction materials, which call the needs concerning the mechanical behaviour, the service ability or the aesthetic characteristics of the structure into question. The aim of this study is to adapt radar technology to the physical characterisation of concrete, in order to highlight the conditions leading to reinforcement corrosion (main cause of damages). Indeed, experimental results on concrete laboratory samples show some interesting aptitudes to the assessment of concrete humidity, and chloride contamination. A specific application to the corrosion of reinforcement of concrete bridge decks with asphalt cover is also developed and verified on site through a comparison with half-cell potential measurements. The approach is just consisting in mapping the reflectivity of asphalt-concrete interface in order to locate humidity contrasts and, thus, areas presenting a high corrosion probability. At least, speed, easiness, reliable and non-destructive measurements are qualities, which give to the radar technique a great interest for large scale auscultation

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Al-Soudani, Maha. "Diagnosis of reinforced concrete structures in civil engineering by GPR technology : development of alternate methods for precise geometric recognition." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30090.

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Abstract:

La méconnaissance de la géométrie réelle d'une structure mène à une évaluation incorrecte de son état. Par conséquent, une estimation imprécise de sa capacité portante, sa durabilité, sa stabilité et la nécessité de mettre en place une réparation ou un renforcement. En outre, l'optimisation du temps requis pour le processus de réparation a besoin de bien connaître les différentes parties de la structure à évaluer et également pour éviter les zones critiques telles que les aciers, les câbles, etc., lors de la réparation. Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser des techniques d'évaluation non destructive (END) afin de connaître la géométrie réelle de la structure, notamment l'emplacement des armatures dans les structures en béton armé. Le GPR est considéré comme une technique non-destructive idéale pour détecter et localiser les renforts. Cependant, sa précision de localisation est limitée. Le but de ce projet de recherche a donc été d'accroître la précision du GPR en matière de reconnaissance géométrique interne de structures en béton armé. L'objectif principal de cette étude est de localiser précisément le positionnement des armatures dans le plan ausculté ainsi qu'en profondeur. Pour atteindre cet objectif, une nouvelle méthodologie de mesures et du traitement des signaux GPR a été proposée dans cette étude. Plusieurs configurations d'acquisition de données en utilisant des signaux simulés sont testées pour proposer et développer un algorithme d'imagerie du milieu de propagation afin de définir sa géométrie interne et de localiser précisément les barres de renforcement. Des traitements supplémentaires sont appliqués pour améliorer la précision de la détection et pour identifier les différentes interfaces dans le milieu testé. L'algorithme et le traitement sont appliqués aux signaux simulés. Des validations expérimentales ont ensuite été appliquées aux signaux réels acquis sur différentes dalles en béton armé. L'objectif est de tester la capacité de l'algorithme d'imagerie proposé pour localiser différents objets enfouis. Les résultats encourageants montrent que cet algorithme est capable d'estimer la position de différents objets enfouis et pas uniquement les armatures avec une erreur d'estimation de (0-1) mm. Les performances de l'algorithme ont été comparées à celles d'une méthode de migration et aux résultats de mesure obtenus avec un pachomètre. Ces comparaisons ont systématiquement révélé une meilleure précision de la localisation avec l'algorithme développé.Une autre étude a été proposée dans ce travail en testant l'algorithme avec des signaux réels modifiés. Ces signaux sont produits en réduisant le gain le moins possible. La conclusion la plus évidente de cette étude est que l'algorithme proposé est capable de localiser les différents objets même si les signaux réfléchis par eux sont de faible amplitude
Lack of acquaintance in the real geometry of a structure leads to incorrect evaluation of its state. Consequently, this will lead to inaccurate estimation of bearing capacity, durability, stability and moreover, the need for repair or strengthening. Furthermore, optimization of the required time for repair process needs to well recognize the parts of structure to be assessed and also to avoid the critical zones such as reinforcing bars, cables, etc., during repairing. Therefore; it becomes necessary to use a non-destructive testing (NDT) method in order to know the real geometry of structure in particular, the location of reinforcements in reinforced concrete structures. GPR is considered as an ideal non-invasive technique in detecting and locating these reinforcements. However, its accuracy in localization is limited. The aim of this research project has therefore been to increase the accuracy of GPR in recognizing the internal geometry of reinforced concrete structures. The main objective of this study is to locate accurately the position of reinforcements into three dimensions. To achieve this purpose, a new methodology for GPR measurement and processing is proposed in this study.Several configurations of data acquisition using simulated signals are tested to propose and develop an appropriate imaging algorithm for the propagation medium to imagine its internal geometry and to locate accurately the reinforcing bars. Further processing are applied to improve the accuracy of detection and to identify the different interfaces in the tested medium. Both algorithm and processing are applied on simulated signals. Subsequent experimental validations have been applied using real signals acquired from different real reinforced concrete slabs. The goal is to test the ability of proposed imaging algorithm for the localization of different targets. The encouraging results indicate that this algorithm is able to estimate the position of different buried targets and not only the reinforcing bars with an estimation error of (0-1)mm.The performance of proposed algorithm has compared to those of migration method and to the results obtained from pachometer. These comparisons have systematically revealed a better localization accuracy using the developed algorithm.Another study has been proposed in this work by testing the algorithm using modified real signals. These signals are produced by reducing the gain as less as possible. The most obvious finding to emerge from this study is that the proposed algorithm is able to localize the different goals even if the signals reflected by them are of low amplitude

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Alhajj, Marie Antoinette. "Inversion conjointe de mesures non destructives pour l'évaluation des gradients de degré de saturation dans le béton d'enrobage des structures." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2020. http://www.theses.fr/2020ECDN0017.

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Abstract:

Les méthodes d’évaluation non destructives donnant accès à la mesure de la résistivité électrique et de la permittivité diélectrique sont très sensibles au degré de saturation du béton. Inversées et calibrées indépendamment, ces mesures permettent d’obtenir des profils de gradients de degré de saturation en fonction de la profondeur. Dans cette thèse, nous développons une méthode d’inversion conjointe des mesures de résistivité et de permittivité pour améliorer la fiabilité et la précision des profils de degré de saturation estimés. Nous modélisons les mesures sur une dalle de béton en 3D par la méthode des éléments finis, le béton étant considéré comme un milieu homogène vis-à-vis des granulats mais présentant un profil de saturation avec la profondeur, représenté par un modèle continu prenant la forme d'une distribution de Weibull à quatre paramètres. Pour inverser les mesures pour estimer le profil de S, nous avons développé un algorithme de moindres carrés non linéaires de type LevenbergMarquardt. La prise en compte des incertitudes associées à chaque jeu de mesures fait partie intégrante de la méthode développée afin d’affiner sa fiabilité, permettant en outre de propager ces incertitudes sur les paramètres estimés. Deux campagnes expérimentales, l’une de séchage, l’autre d’imbibition, sur des dalles de béton, sont organisées pour tester l’algorithme de l’inversion conjointe. Des avancées notables sont constatées avec l’estimation des profils par la nouvelle approche d’inversion conjointe. Ces profils, par ailleurs comparés à plusieurs autres méthodes indépendantes, se montrent plus stables et plus cohérents avec l’évolution due au séchage et à l’imbibition du béton que ceux estimés par inversion séparée des observables
Non-destructive assessment methods providing access to the measurement of electrical resistivity and dielectric permittivity are very sensitive to the degree of saturation of concrete. When inverted and calibrated independently, these measurements provide profiles of saturation degree gradients as a function of depth. In this thesis, we develop a joint inversion approach for resistivity and permittivity measurements to improve the reliability and accuracy of the estimated saturation degree profiles. We model the measurements on a concrete slab in 3D by the finite element method, the concrete being considered as a homogeneous medium with respect to aggregates but having a saturation profile with depth, represented by a continuous model taking the form of a Weibull distribution with four parameters. For the inversion of measurements to estimate the profile of S, we have developed a non-linear least-squares algorithm of the Levenberg-Marquardt type. Taking into account the uncertainties associated with each set of measurements is an integral part of the method developed in order to refine its reliability, which also makes it possible to propagate these uncertainties over the estimated parameters. Two experimental campaigns, one of drying, the other of imbibition, on concrete slabs, are organized to test the algorithm of joint inversion. Significant progress has been made with the estimation of profiles by the new joint inversion approach. These profiles, also compared to other independent methods, appear to be more stable and more consistent with the evolution due to the drying and the imbibition of concrete than those estimated by separate inversion of the observables

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Nguyen, Anh Quan. "Evaluation non destructive du gradient de teneur en eau dans les structures en béton armé par résistivité électrique." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30380/document.

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Abstract:

Nous proposons une nouvelle procédure de mesure permettant de tracer la courbe de résistivité en fonction de l'écartement électrode de courant-électrode de potentiel relié à la profondeur d'investigation et au gradient de teneur en eau. Les mesures de résistivité au droit des armatures sont réalisées et une procédure d'inversion permettant de remonter au gradient de résistivité est mise en place. Deux types de mesures ont été effectués expérimentalement, sur des dalles en béton armé et non armée. Deux types de gradient sont étudiés : le séchage et l'humidification. La présence de l'armature diminue significativement la résistivité à cause d'un effet de court-circuit. Les mesures montrent l'intérêt de la procédure pour l'étude du gradient de teneur en eau. Pour la partie numérique la simulation a montré que la mesure de résistivité permet effectivement de déterminer le gradient de résistivité et de définir les paramètres électrochimiques de l'acier via le modèle de Butler-Volmer
We propose a new measurement procedure that allows drawing a resistivity curve as a function of the spacing between current electrode and potential electrode which is linked to the investigation depth and the water content gradient. The resistivity measurements above the rebars are performed and an inversion procedure to assess the resistivity gradient is carried out. For the experimental part two kinds of measurement are performed on concrete slabs (reinforced and unreinforced). Two gradient types are studied: drying and wetting. The presence of the reinforcement significantly decreases the measurement of the resistivity. The measurements show the interest of the proposed procedure for the study of the water content gradient. Two measurement results were considered in numerical analyses. The simulation shows that it is possible to assess the resistivity gradient and the electrochemical parameters of the rebar via the Butler-Volmer model

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Sbartaï, Zoubir Mehdi. "Caractérisation physique des bétons par radar : approche neuromimétique de l'inversion." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30196.

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Abstract:

L'évaluation non destructive des ouvrages en béton vise un objectif majeur : obtenir des informations de nature à contribuer au diagnostic de l'état de l'ouvrage ou à alimenter des modèles de prédiction de durée de vie et/ou de requalification. Parmi les informations intéressantes à évaluer in situ, les teneurs en eau et en chlorures des bétons sont des indicateurs pathologiques pertinents, notamment vis-à-vis du risque de corrosion. La quantification de ces grandeurs physiques in situ et l'évaluation de leurs variations spatiales au sein des structures présentent donc un intérêt évident. L'objectif de ce travail de recherche s'inscrit dans ce contexte. Il porte sur l'application de la technologie radar à l'évaluation quantitative des teneurs en eau et en chlorures des bétons. Le problème a été abordé selon une approche statistique, basée sur le concept des réseaux de neurones artificiels. Une banque de données expérimentales, associant caractéristiques physiques de bétons et signatures radar, a été constituée en laboratoire. Cette banque de données a permis de développer un modèle neuromimétique d'inversion de la mesure radar capable de prédire, avec une précision acceptable, les teneurs en eau et en chlorures des bétons
The main objective of the non-destructive evaluation is to obtain information permitting the diagnosis of concrete structures or to quantify input data of durability prediction and/or recalculation models. Among the interesting information to be evaluated on site, water and chlorides content of concrete are a relevant pathological features. The on site quantification of these physical factors and the evaluation of theirs spatial variation are very important. The goal of this research work is related to the application of radar technology for the physical characterization of concrete, especially on the quantitative evaluation of water and chlorides content. The problem has been resolved using statistical approach based on artificial neural network model. Experimental data base was then implemented, which related physical characteristics of concrete and radar parameters. This data base has been leaded to develop neural network model of radar measurement able to predict, with satisfactory error, water and chlorides content of concrete made in laboratory

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Billon, Astrid. "Méthode d'évaluation non-destructive de la qualité du collage des composites de renforcement pour le génie civil." Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1091/document.

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Abstract:

Dans le secteur du génie civil, le renforcement structural et la réparation des ouvrages en béton par collage de polymère renforcé de fibres de carbone (PRFC) sont des techniques désormais répandues. Les performances et la durabilité du système de renforcement sont intrinsèquement liées à la qualité du collage entre le matériau composite et le béton. Or, en pratique, les conditions environnementales et les contraintes liées au chantier ne permettent pas d’assurer l’intégrité de ce collage, dont les propriétés évoluent par ailleurs dans le temps en raison des phénomènes de vieillissement. La vérification in-situ par une méthode non-destructive de l’état du collage est donc une étape importante pour garantir les propriétés d'usage tout au long de la vie du renforcement.Une méthode d’évaluation non-destructive est développée dans le cadre de cette étude. Elle s’inspire de l’essai standard d’arrachement en traction directe bien connu sur le terrain. La méthode repose sur un essai mécanique qui caractérise le comportement en charge – déplacement de l’assemblage, et permet d’exprimer un critère d’évaluation appelé raideur d’assemblage qui dépend notamment du module d’Young de l’adhésif utilisé.La faisabilité en laboratoire de cette méthode est vérifiée sur un dispositif d’essai entièrement conçu pour les fins de l’étude. Un travail d’analyse et de dimensionnement basé sur une modélisation numérique par éléments finis permet de sélectionner des capteurs et une chaîne d’acquisition adaptés. Une formulation analytique partielle de la raideur d’assemblage est énoncée.Une campagne expérimentale sur des éprouvettes de béton renforcées par lamelles de PRFC avec trois adhésifs époxy différents est ensuite mise en œuvre. Les résultats sont interprétés en suivant une approche statistique qui prend en compte les variations de tous les paramètres d’influence. Les performances de détection de l’essai dans le cadre de notre application en laboratoire peuvent ainsi être exprimées.Des éléments contribuant à l’élaboration d’une méthodologie d’essai applicable in-situ sont enfin apportés, et les performances de l’essai sont rediscutées en vue de cette transposition sur le terrain
Over the last 30 years, repairing and strengthening techniques of concrete structures using externally bonded carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composites have gained much popularity and are now widespread. The effectiveness of the strengthening systems highly depends on the level of adhesion between the composite material and the concrete surface. Therefore, on-site evaluation of the bond quality is crucial to assess the performance and predict the durability of the reinforcement system.It is proposed to determine the bond properties of the adhesive layer within the reinforcement system by using a nondestructive test (NDT) method derived from the standard and well-known pull-off test. This method consists in analyzing the linear load vs displacement behavior of the adhesive joint, in order to determine an assembly stiffness which can be related to the Young’s modulus of the adhesive layer.In order to investigate the feasibility of the test method, a laboratory implementation is carried out on a mechanical device fully designed for the purpose of the present study. Suitable displacement sensors and an appropriate measurement chain are chosen based on a finite element modeling and a mechanical analysis of the test. A partial analytical form of the assembly stiffness is also expressed.The test method is then applied to concrete slabs reinforced with CFRP plates using three different epoxy adhesives. A statistical assessment of all identified parameters of influence sheds light on the results. In the end, the performances of the test performed in laboratory conditions are discussed.Finally, foundations for a relevant test methodology on real field conditions are laid, and the above-mentioned performances are reviewed

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Fajardo, San Miguel Gerardo del Jesus. "Technique d'extraction électrochimique des chlorures : contribution a la connaissance de son domaine d'efficacité." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30292.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse était de définir les paramètres permettant de réhabiliter une structure en béton armé corrodé par la technique d'extraction électrochimique des ions chlore (ECE), et d'expliciter les conditions d'application de cette technique. La ECE a été appliquée sur des éprouvettes soumises à une pollution par une solution artificielle d'eau de mer dans deux conditions (marnage ou immersion). L'influence de plusieurs paramètres a été étudiée (niveau en ions chlore, état de dégradation de l'acier, qualité et épaisseur de l'enrobage). Les résultats ont montré que les caractéristiques du profil initial intervenaient seulement pour des enrobages importants, que la diminution des chlorures à l'interface acier – béton dépendait de l'état de dégradation de l'acier et que la repassivation n'était pas systématique. Le traitement d'ECE appliqué à des éprouvettes présentant des vitesses de corrosion d'acier élevées n'est donc pas suffisant pour garantir une prolongation de leur vie
The objective of this work is to define the parameters, capable of rehabilitating a corroded concrete structure by the Electrochemical Chloride Extraction technique (ECE), and more precisely to clarify the application conditions of this technique. For that, the ECE technique was applied to reinforced concrete specimens before being exposed to an artificial seawater under two conditions (splash and tidal zones). The influence of various parameters was studied (chloride contamination level, state of degradation of rebar, quality and cover depth of concrete). The results demonstrate that, the characteristics of the initial profile intervened only for larger cover depths, the reduction in the chloride content near to steel – concrete interface depends on the degradation of steel and the repassivation was not systematic. The ECE treatment applied to specimens presenting a high steel corrosion rate is not sufficient to guarantee a prolongation of their service life

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Gomez-Cardenas, Carolina. "Outils d'aide à l'optimisation des campagnes d'essais non destructifs sur ouvrages en béton armé." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30177/document.

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Abstract:

Les méthodes de contrôle non destructif (CND) sont essentielles pour estimer les propriétés du béton (mécaniques ou physiques) et leur variabilité spatiale. Elles constituent également un outil pertinent pour réduire le budget d'auscultation d'un ouvrage d'art. La démarche proposée est incluse dans un projet ANR (EvaDéOS) dont l'objectif est d'optimiser le suivi des ouvrages de génie civil en mettant en œuvre une maintenance préventive afin de réduire les coûts. Dans le cas du travail de thèse réalisé, pour caractériser au mieux une propriété particulière du béton (ex : résistance mécanique, porosité, degré de Saturation, etc.), avec des méthodes ND sensibles aux mêmes propriétés, il est impératif de développer des outils objectifs permettant de rationaliser une campagne d'essais sur les ouvrages en béton armé. Dans ce but, premièrement, il est proposé un outil d'échantillonnage spatial optimal pour réduire le nombre de points d'auscultation. L'algorithme le plus couramment employé est le recuit simulé spatial (RSS). Cette procédure est régulièrement utilisée dans des applications géostatistiques, et dans d'autres domaines, mais elle est pour l'instant quasiment inexploitée pour des structures de génie civil. Dans le travail de thèse, une optimisation de la méthode d'optimisation de l'échantillonnage spatial (MOES) originale inspirée du RSS et fondée sur la corrélation spatiale a été développée et testée dans le cas d'essais sur site avec deux fonctions objectifs complémentaires : l'erreur de prédiction moyenne et l'erreur sur l'estimation de la variabilité. Cette méthode est décomposée en trois parties. Tout d'abord, la corrélation spatiale des mesures ND est modélisée par un variogramme. Ensuite, la relation entre le nombre de mesures organisées dans une grille régulière et la fonction objectif est déterminée en utilisant une méthode d'interpolation spatiale appelée krigeage. Enfin, on utilise l'algorithme MOES pour minimiser la fonction objectif en changeant les positions d'un nombre réduit de mesures ND et pour obtenir à la fin une grille irrégulière optimale. Des essais destructifs (ED) sont nécessaires pour corroborer les informations obtenues par les mesures ND. En raison du coût ainsi que des dégâts possibles sur la structure, un plan d'échantillonnage optimal afin de prélever un nombre limité de carottes est important. Pour ce faire, une procédure utilisant la fusion des données fondée sur la théorie des possibilités et développée antérieurement, permet d'estimer les propriétés du béton à partir des ND. Par le biais d'un recalage nécessitant des ED réalisés sur carottes, elle est étalonnée. En sachant qu'il y a une incertitude sur le résultat des ED réalisés sur les carottes, il est proposé de prendre en compte cette incertitude et de la propager au travers du recalage sur les résultats des données fusionnées. En propageant ces incertitudes, on obtient des valeurs fusionnées moyennes par point avec un écart-type. On peut donc proposer une méthodologie de positionnement et de minimisation du nombre des carottes nécessaire pour ausculter une structure par deux méthodes : la première, en utilisant le MOES pour les résultats des propriétés sortis de la fusion dans chaque point de mesure et la seconde par la minimisation de l'écart-type moyen sur la totalité des points fusionnés, obtenu après la propagation des incertitudes des ED. Pour finir, afin de proposer une alternative à la théorie des possibilités, les réseaux de neurones sont également testés comme méthodes alternatives pour leur pertinence et leur simplicité d'utilisation
Non-destructive testing methods (NDT) are essential for estimating concrete properties (mechanical or physical) and their spatial variability. They also constitute an useful tool to reduce the budget auscultation of a structure. The proposed approach is included in an ANR project (EvaDéOS) whose objective is to optimize the monitoring of civil engineering structures by implementing preventive maintenance to reduce diagnosis costs. In this thesis, the objective was to characterize at best a peculiar property of concrete (e.g. mechanical strength, porosity, degree of saturation, etc.), with technical ND sensitive to the same properties. For this aim, it is imperative to develop objective tools that allow to rationalize a test campaign on reinforced concrete structures. For this purpose, first, it is proposed an optimal spatial sampling tool to reduce the number of auscultation points. The most commonly used algorithm is the spatial simulated annealing (SSA). This procedure is regularly used in geostatistical applications, and in other areas, but yet almost unexploited for civil engineering structures. In the thesis work, an original optimizing spatial sampling method (OSSM) inspired in the SSA and based on the spatial correlation was developed and tested in the case of on-site auscultation with two complementary fitness functions: mean prediction error and the error on the estimation of the global variability. This method is divided into three parts. First, the spatial correlation of ND measurements is modeled by a variogram. Then, the relationship between the number of measurements organized in a regular grid and the objective function is determined using a spatial interpolation method called kriging. Finally, the OSSM algorithm is used to minimize the objective function by changing the positions of a smaller number of ND measurements and for obtaining at the end an optimal irregular grid. Destructive testing (DT) are needed to corroborate the information obtained by the ND measurements. Because of the cost and possible damage to the structure, an optimal sampling plan to collect a limited number of cores is important. For this aim, a procedure using data fusion based on the theory of possibilities and previously developed is used to estimate the properties of concrete from the ND. Through a readjustment bias requiring DTs performed on carrots, it is calibrated. Knowing that there is uncertainty about the results of DTs performed on carrots, it is proposed to take into account this uncertainty and propagate it through the calibration on the results of the fused data. By propagating this uncertainty, it is obtained mean fused values with a standard deviation. One can thus provide a methodology for positioning and minimizing the number of cores required to auscultate a structure by two methods: first, using the OSSM for the results of fused properties values in each measuring point and the second by the minimization of the average standard deviation over all of the fused points obtained after the propagation of DTs uncertainties. Finally, in order to propose an alternative to the possibility theory, neural networks are also tested as alternative methods for their relevance and usability

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Albrand, Marius. "Etude d'une solution d'évaluation des constantes diélectriques du béton d'ouvrages à risque par une approche problème inverse en électromagnétisme." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30319/document.

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Abstract:

Les travaux de cette thèse concernent l'étude d'une méthode d'évaluation des constantes diélectriques du béton d'ouvrage à risque par une approche problème inverse. Pour cela des mesures radar de type GPR et un modèle électromagnétique de ces mêmes mesures seront utilisés. Les deux premiers chapitres de la thèse présentent les concepts clés, le contexte et un historique des travaux déjà réalisés dans le domaine. Le chapitre 2 propose en outre une adaptation des travaux déjà réalisés à la recherche de gradients de propriétés diélectriques dans le béton en profondeur. Cette recherche préliminaire nous a permis de redéfinir le processus de mesures pour le rendre plus adapté à nos besoins. Ainsi le chapitre 3 présente une campagne de mesure réalisée à l'aide d'un nouveau dispositif radar sur des corps d'épreuve conditionnés de telle sorte que la répartition de la teneur en eau soit maîtrisée. Dans ce chapitre, nous détaillons également un nouveau modèle numérique 3D du dispositif qui nous permet de simuler nos mesures de façon réaliste Ces simulations sont nécessaires à l'expression du problème inverse. à partir de ces mesures, dans le quatrième chapitre, nous définissons tout d'abord le problème inverse, puis en utilisant des mesures sur les corps d'épreuves saturés, pouvant être considérés comme homogènes d'un point de vue diélectrique, nous résolvons ce problème inverse par un algorithme d'optimisation basé sur celui de Levenberg-Marquardt. Les résultats obtenus par notre processus d'inversion sont cohérents avec les valeurs physiques que l'on pouvait attendre et sont indépendants des valeurs données à nos inconnues lors de l'initialisation. Ces résultats correspondent effectivement à un minimum de la fonction coût qui mesure la distance entre mesures et simulations. Nous avons ensuite étudié des stratégies pour diminuer le temps de calcul de notre processus d'inversion. Une première approche consiste à utiliser un modèle simplifié en 2D du dispositif, qui permet d'initialiser l'inversion 3D avec un point plus proche de la solution. Une autre idée consiste à utiliser au mieux les performances d'une machine multiprocesseurs en parallélisant le code 3D. Dans le chapitre 5 nous nous intéressons à des mesures sur des corps d'épreuve en béton dont la teneur en eau est une fonction affine de la profondeur. Dans ces conditions nous avons fait l'hypothèse, en première approche, que les constantes diélectriques suivent aussi ce type de loi. Après avoir redéfini les inconnues de notre problème inverse et adapté l'algorithme, nous montrons que le processus d'inversion fourni des résultats cohérents en ce qui concerne la permittivité diélectrique, mais insatisfaisant pour la conductivité. Après analyse de ces résultats nous avons proposé diverses pistes pour améliorer et valider la méthode d'inversion. Finalement en comparant l'ensemble des résultats, il apparaît que notre méthode d'inversion permet de caractériser des gradients de permittivité, mais pas de conductivité. Cela représente néanmoins une avancée significative pour la mesure de la teneur en eau dans les bétons, facteur principal influençant la constante diélectrique de ce matériau, dans le contexte du contrôle non destructif des ouvrages du génie civil
That thesis aims to propose an assessment method of the concrete electromagnetic properties by using radar measurements in a context of building sustainability, by inverse problem. For that purpose Ground Penetrating Radar (GPR) measurements are used as well as a numerical model of the radar device. The first two chapters of the thesis present the key concepts, the context of the study, as well as the history of the research on that topic in particular in our laboratory. Chapter 2 also expands those early works on the search of electromagnetic properties of concrete in depth. That preliminary work helped us to develop a measurement device that is more fitted to our needs. Chapter 3 presents a measurement campaign that was carried out by using a new measurement device on specially made reinforced concrete slabs whose water content is monitored. In that chapter a 3D model of the device is also described. That model allows us to simulate the measurements very precisely. Those simulations are a critical link on the inverse process. Chapter 4 details the formulation of the inverse problem for the case of concrete slabs saturated with water, which can be therefore considered to have homogeneous electromagnetic properties. The problem is solved by using an optimization algorithm based on Levenberg-Marquardt method. The values obtained by the inverse process are physically acceptable and independent of the values given to the unknowns when initializing the algorithm. Those values are the minimum of the cost function that computes the distance between measured and simulated electromagnetic fields. We then studied some strategies to reduce the computing time of the inverse process. A first approach consists in the use of a 2D simplified model of our device to initialize the 3D inversion with values closer to the searched solution. Another idea is to better take advantage of all the resources of a multiprocessor computer by implementing a parallel version of the 3D code. In chapter 5 we focus on the concrete slab with water content being an affine function of depth. We define the new parameters that represent the unknowns of our problem and we adapt the previous algorithm. Then we show that the inverse process gives satisfying results with regard to the dielectric permittivity only. We suggest some ways to improve the method. Finally we conclude that our method allows to retrieve the permittivity of the concrete, but not its conductivity. Nevertheless that result represents a significant step for the measuring of water content in reinforced concrete in particular when a gradient is present, by using radar measurements

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Thai, Khac Chien. "Etude de l'endommagement de l'interface acier-béton à l'aide de techniques non-destructives : Comportement sous sollicitations mécaniques, thermiques et physico-chimiques." Thesis, Rennes, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAR0012/document.

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Abstract:

Le béton armé associe la bonne résistance à la traction de l’acier à la grande résistance à la compression du béton. Toutefois, cette association ne présente un réel intérêt que s’il y a une bonne adhérence à l’interface des deux composants (béton et armatures). Or de nombreuses agressions accidentelles ou environnementales sont susceptibles d’altérer cette adhérence et rendre impossible le transfert des efforts entre les deux composants. L’objectif de notre thèse est d’étudier les propriétés de l’interface acier béton et de caractériser son endommagement sous l’effet de sollicitations mécaniques, thermiques et physicochimiques. Les principales sollicitations retenues dans cette étude concernent l’effet des températures élevées, l’effet de la carbonatation, l’effet des alternances de gel/dégel et l’effet de la corrosion.Au cours de cette étude, nous avons utilisé différentes techniques non destructives de caractérisation des matériaux et nous avons mis au point des dispositifs originaux de mesures simultanées de la résistance à l’arrachement et l’évaluation des discontinuités générées au cours des sollicitations. Parmi les paramètres d’influence de l’adhérence, nous avons examiné l’effet de la nature des barres d’acier (barre lisse ou barre haute adhérence), l’incidence de leur diamètre et l’effet de la longueur d’ancrage. Les résultats obtenus mettent en évidence les interventions respectives du collage physico-chimique et du frottement mécanique ainsi que l’effet de la résistance du béton dans le mode de ruine des éprouvettes de béton armé. Les différentes phases de dégradation de l’interface ont été identifiées
Reinforced concrete combines the good tensile strength of steel with the high compressive strength of concrete. However, this association is of real interest if there is a good adhesion at the interface of the two components (concrete and reinforcement). However, accidental or environmental attack may alter the adhesion and make it impossibleto transfer forces between the two components. The aim of this dissertation is to study the properties of the steel concrete interface and to characterize its damage due to mechanical, thermal, and the physicochemical attacks. The main demands included in this study concern the effect of high temperatures, the effect of carbonation, the effect of alternating freeze / thaw and the effect of corrosion. In this study, we used different non-destructive techniques for the material characterization and we have developed original devices for simultaneous measurements of the pull-out resistance and for evaluation of discontinuities. Among the influencing parameters of adhesion, we examined the effect of the nature of the steel bars (smooth bar or deformed bar), the effect of their diameter and of the embedment length. The results highlight the respective interventions of the physicochemical bonding, the mechanical friction and the effect of the concrete strength in thefailure mode of reinforced concrete specimens. The different phases of interface degradation have been identified

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Dia, Abdou. "Monitoring des câbles de structures du génie civil par combinaison de techniques vibratoires et émission acoustique." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2020. http://www.theses.fr/2020ECDN0046.

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Abstract:

Les méthodes d’évaluation non destructives donnant accès à la mesure de la résistivité électrique et de la permittivité diélectrique sont très sensibles au degré de saturation du béton. Inversées et calibrées indépendamment, ces mesures permettent d’obtenir des profils de gradients de degré de saturation en fonction de la profondeur. Dans cette thèse, nous développons une méthode d’inversion conjointe des mesures de résistivité et de permittivité pour améliorer la fiabilité et la précision des profils de degré de saturation estimés. Nous modélisons les mesures sur une dalle de béton en 3D par la méthode des éléments finis, le béton étant considéré comme un milieu homogène vis-à-vis des granulats mais présentant un profil de saturation avec la profondeur, représenté par un modèle continu prenant la forme d'une distribution de Weibull à quatre paramètres. Pour inverser les mesures pour estimer le profil de S, nous avons développé un algorithme de moindres carrés non linéaires de type Levenberg Marquardt. La prise en compte des incertitudes associées à chaque jeu de mesures fait partie intégrante de la méthode développée afin d’affiner sa fiabilité, permettant en outre de propager ces incertitudes sur les paramètres estimés. Deux campagnes expérimentales, l’une de séchage, l’autre d’imbibition, sur des dalles de béton, sont organisées pour tester l’algorithme de l’inversion conjointe. Des avancées notables sont constatées avec l’estimation des profils par la nouvelle approche d’inversion conjointe. Ces profils, par ailleurs comparés à plusieurs autres méthodes indépendantes, se montrent plus stables et plus cohérents avec l’évolution due au séchage et à l’imbibition du béton que ceux estimés par inversion séparée des observables
Non-destructive assessment methods providing access to the measurement of electrical resistivity and dielectric permittivity are very sensitive to the degree of saturation of concrete. When inverted and calibrated independently, these measurements provide profiles of saturation degree gradients as a function of depth. In this thesis, we develop a joint inversion approach for resistivity and permittivity measurements to improve the reliability and accuracy of the estimated saturation degree profiles. We model the measurements on a concrete slab in 3D by the finite element method, the concrete being considered as a homogeneous medium with respect to aggregates but having a saturation profile with depth, represented by a continuous model taking the form of a Weibull distribution with four parameters. For the inversion of measurements to estimate the profile of S, we have developed a non-linear least-squares algorithm of the Levenberg-Marquardt type. Taking into account the uncertainties associated with each set of measurements is an integral part of the method developed in order to refine its reliability, which also makes it possible to propagate these uncertainties over the estimated parameters. Two experimental campaigns, one of drying, the other of imbibition, on concrete slabs, are organized to test the algorithm of joint inversion. Significant progress has been made with the estimation of profiles by the new joint inversion approach. These profiles, also compared to other independent methods, appear to be more stable and more consistent with the evolution due to the drying and the imbibition of concrete than those estimated by separate inversion of the observables

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Abbadi, Amal. "Développement des réseaux de capteurs sans fil noyés dans le béton pour la surveillance des ouvrages de génie civil." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10195/document.

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Abstract:

L’objectif de ce mémoire de thèse est de mener des recherches sur l’utilisation des technologies sans contact pour la surveillance de santé structurale. Les recherches comportent des développements scientifiques et technologiques visant à bien comprendre le fonctionnement des réseaux de capteurs sans fils dans un milieu hétérogène. Tout d’abord, nos études se concentrent sur les mesures des coefficients de réflexion et de transmission des ondes électromagnétiques dans le béton. La réalisation d’une communication entre deux antennes patch noyées dans du béton a permis de confirmer l’effet de l’humidité du béton sur l’atténuation des ondes radio dans le béton. Cette analyse a conduit à l'identification des propriétés diélectriques du béton pour la fréquence 860 MHz. Ensuite, nous avons étudié l’influence des configurations des armatures du béton (emplacement des armatures, dimensions des armatures) sur les coefficients de réflexion et de transmission. Nous avons étudié et optimisé une topologie de réseaux de capteurs sans fils adéquate pour être noyée dans le béton armé. L’étude d’optimisation prend en compte les caractéristiques des nœuds de capteurs, le bilan de liaison entre un nœud de capteur communicant et le puits et la durée de vie d’un nœud. Enfin, la conception et la réalisation d’un « totem en béton armé » d’une hauteur de 3 m, a permis de valider les différentes études abordées au cours de ces travaux de thèse. Cet édifice en béton armée est un démonstrateur instrumenté par un réseau de capteurs sans fils permettant de connaitre l’évolution de la température, de l’humidité et le niveau de déformation internes du béton armé à six endroits critiques de la structure
The objective of this thesis is to conduct research on the use of contactless technologies for structural health monitoring. The research involves scientific and technological developments to understand the functioning of wireless sensor networks in a heterogeneous environment composed of cement, aggregates, water and frames. First, our studies focus on reflection and transmission coefficients measurements of electromagnetic waves in the concrete. The realization of a communication between two Patch antennas embedded in concrete confirmed concrete moisture effect on radio waves attenuation. This analysis led to the identification of the dielectric properties of concrete at 860 MHz frequency. Later we studied the effect of various reinforced bar configurations (rebar placement, rebar radius, rebar period) on reflection and transmission coefficients. Then we studied and optimized a wireless sensor network topology to be embedded in concrete. The optimization takes into account the characteristics of sensor nodes, link budget between the communicating sensor node and the gateway and the lifespan of a node. Finally, the design and realization of a "reinforced concrete structure" of 3 m height enable to validate the different studies discussed during the thesis work. This reinforced concrete structure is an instrumented demonstrator of wireless sensor network enabling the knowledge of internal temperature, humidity and strain evolutions of a reinforced concrete in six critical areas of the structure

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Sogbossi, Hognon Eric Arnaud. "Etude de l'évolution de la perméabilité du béton en fonction de son endommagement : transposition des résultats de laboratoire à la prédiction des débits de fuite sur site." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30210/document.

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Abstract:

Les enceintes de confinement des centrales nucléaires sont conçues pour assurer des propriétés de confinement et d'étanchéité précises en situations d'usage normal et en cas d'accident nucléaire, afin d'éviter la dissémination de radioéléments dans l'environnement. Ces enceintes étant construites en béton, la maîtrise de l'évaluation de la perméabilité du béton et de ses évolutions sous contraintes permettrait d'évaluer les débits de fuite susceptibles d'intervenir dans le temps sous certaines sollicitations. Jusqu'aujourd'hui, il existe plusieurs techniques de mesure de la perméabilité et ces techniques aboutissent à des résultats différents pour une même éprouvette de béton. La première étude que nous avons réalisée a été donc de proposer une normalisation de la mesure de la perméabilité : cette normalisation a abouti à la détermination d'une perméabilité caractéristique du béton et indépendante de la technique de mesure. Parallèlement à cette démarche, nous avons aussi proposé d'évaluer la perméabilité du béton à l'aide d'observables du Contrôle Non Destructif comme la permittivité et la résistivité électrique. Les résultats obtenus montrent la possibilité d'estimer la perméabilité dans les conditions du béton sur site. La deuxième étude réalisée est relative à la maîtrise de la perméabilité sous contraintes. Au laboratoire, nous avons étudié la perméabilité d'éprouvettes en béton de différentes tailles dans diverses conditions de séchage, de sollicitation thermique, d'endommagements mécanique et couplés. Nous avons ainsi pu établir des modèles perméabilité-endommagements en fonction de chaque source d'endommagement. La troisième étude réalisé porte sur la transposition des résultats de laboratoire au site, à travers l'utilisation de maquette d'enceinte nucléaire de dimensions plus importantes et représentatives de l'ouvrage réel (VeRCoRs à l'échelle 1/3). L'ensemble des résultats des deux premières études ont été mise à contribution et ont permis d'aboutir à des calculs des débits de fuite et des Temps d'Etablissement du Régime Permanent d'Ecoulement cohérents avec les hypothèses de calculs
The building reactor of the nuclear power plants are designed to provide precise containment and sealing properties in normal use situations and in the event of a nuclear accident, to prevent the spread of radioelements in the environment. Since these enclosures are made of concrete, controlling the evaluation of the permeability of concrete and its evolutions under stress would make it possible to evaluate the leakage rates that may occur over time under certain conditions. Until today, there are several techniques for measuring permeability and these techniques lead to different results for the same concrete specimen. The first study we carried out was therefore to propose a standardization of the permeability measurement: this standardization resulted in the determination of a characteristic permeability of concrete and independent of the measurement technique. In parallel with this approach, we also proposed to evaluate the permeability of concrete using observables from Non-Destructive Testing such as permittivity and electrical resistivity. The results obtained show the possibility of estimating the permeability under concrete conditions on site. The second study carried out relates to the control of the permeability under constraints. In the laboratory, we investigated the permeability of concrete specimens of different sizes under various conditions of drying, thermal stress, mechanical and coupled damage. We could establish permeability-damage models according to each source of damage. The third study carried out relates to the transposition from laboratory results to the site, using nuclear power plants mock-up of larger dimensions and representative of the actual structure (VeRCoRs at scale 1/3). All the results of the first two studies have been used and have led to calculations of leak rates and Time to Reach Steady State (TRSS) consistent with the calculation assumptions

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Achour, Raouf. "Valorisation et caractérisation de la durabilité d’un matériau routier et d’un béton à base de sédiments de dragage." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10115/document.

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Abstract:

La valorisation des sédiments marins du GPMD comme un nouveau granulat présente une solution alternative dans le domaine de génie civil. Les travaux de cette thèse se focalisent sur l’étude de valorisation du sédiment en technique routière et l’étude de durabilité du béton à base de sédiment. La première partie de la thèse fait l’objet de la valorisation des sédiments marins en technique routière. Elle est devisée en trois étapes :La première étape a été consacrée à une identification du sédiment marin. La deuxième étape présente la méthodologie de valorisation du sédiment par la mise au point d’une formulation en laboratoire. La dernière étape concerne la réalisation d’un ouvrage routier à l’échelle 1 à base du sédiment à Dunkerque. La phase de suivi in situ de l’aspect mécanique et environnemental de l’ouvrage est également traitée. La seconde partie fait l’objet d’une étude de durabilité du béton à base de sédiment. Cette partie est divisée en trois étapes. La première étape est consacrée à une caractérisation non destructive et destructive des deux bétons contenant 12,5% et 20% de sédiment associé à une caractérisation microstructurale. La deuxième concerne l’étude de durabilité du béton face à l’attaque sulfatique externe, aux cycles gel/dégel et à la RAG afin d’évaluer l’effet de l’ajout de sédiment dans le béton. Enfin, la troisième étape traite l’impact environnemental sur les deux types de bétons. L’étude de durabilité des bétons à base de sédiment présentée dans cette partie peut servir de base à des futurs travaux visant à mieux comprendre l’impact d’incorporation de sédiment dans le béton sur la résistance mécanique, ainsi que sur les mécanismes de dégradation
The valorization of non-submersible marine sediments of the GPMD as a new aggregate presents alternative solutions in the field of civil engineering for a better management. The work of this thesis focus on the valorization study of marine sediment in road engineering and the study of the durability of concrete blocks made with sediment. The first part of valorization non-submeresible sediments in road engineering is divided into three steps :The first step was devoted to the physical, mechanical and mineralogical characteristics of these materials, as well as their chemical composition and environmental effects. The second step presents an experimental methodology for the development of a road foundation. The last step describes the construction of an experimental road and analyses the mechanical properties of cores drilled from the road and the results of deflection tests. An environmental assessment, based on leaching tests, was also performed.The second part of the thesis focuses on a durability study of two concrete blocks with two different percentages of sediment. This part is divided into three steps:In the first step, mechanical, physical and chemical characteristics of two types of concrete containing12,5% and 20% of dredged marine sediments are presented and discussed. In the second step, we have examined the durability of these types of concrete with regards to alkali-aggregate reaction, sulphate attack and freezing and thawing cycles. The results of this study will serve in order to better understand the impact of the incorporation of sediments into the concrete and the effect on the mechanical resistance and the degradation mechanisms

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Boukari, Younes. "Contribution à la caractérisation des bétons endommagés par la réaction alcali-silice : apports combinés de méthodes physico-chimiques et acoustiques non linéaires." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10098/document.

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Abstract:

Les outils d’analyse actuellement utilisés pour caractériser la dégradation multi-échelle du béton par la réaction alcali-silice (RAS) présentent certaines limites manifestes à un diagnostic précis : à l’échelle macroscopique, ils montrent généralement une faible sensibilisé à la microfissuration progressive du béton ; aux échelles microscopique et mésoscopique, le recours systématique à la microscopie limite la représentativité et la quantification des observations réalisées. Cette thèse propose d’évaluer la contribution de paramètres physico-chimiques (mesure de l’altération de la silice réactive) et non destructifs (caractérisation du comportement élastique non linéaire du béton) vis-à-vis de la détection et de la quantification des dommages causés dans le béton par la RAS. Des essais réalisés sur des bétons fabriqués en laboratoire et contenant du calcaire Spratt ont mis l’accent sur l’intérêt des paramètres proposés pour la détection précoce de la RAS dans le béton : les analyses physico-chimiques ont permis d’apporter des informations quantitatives sur les variables d’avancement de réaction qui se caractérisent par une augmentation du taux de silanols et du volume apparent de la silice réactive ; la microfissuration générée par le gonflement du squelette granulaire a pu être suivie par le paramètre non linéaire de décalage fréquentiel avec une sensibilité plus de dix fois supérieure à celle des paramètres linéaires (propriétés mécaniques, acoustique linéaire). Une étude réalisée sur des carottes extraites d’un ouvrage en service (essais d’expansion résiduelle) valide l’applicabilité des méthodes pour un cas d’étude réel
Monitoring tools currently used to characterize multi-scale degradation of concrete by alkali-silica reaction (ASR) show some obvious limitations to an accurate diagnosis. Macroscopic scale tools usually show a low sensitivity to progressive microcracking in concrete. From microscopic and mesoscopic points of view, the systematic use of microscopy limits the representativeness and quantification of observations made. This thesis evaluates the contribution of physicochemical parameters (deterioration of the reactive silica) and non-destructive testing (characterization of nonlinear elastic behaviour of concrete) for detecting and quantifying deterioration caused by ASR in concrete. A laboratory study on concrete containing Spratt limestone as coarse aggregate was performed to compare the physicochemical and nonlinear parameters to more commonly used ones for ASR damage assessment (swelling of concrete, petrographic examination, compressive strength, tensile strength, static and dynamic modulus of elasticity, ultrasonic pulse velocity). Physicochemical analysis allowed to measure early impairment of reactive silica, quantified by an increasing quantity of silanols and an increase of its apparent volume. The microcracking caused by the granular skeleton swelling could be monitored by the frequency shift linear parameter with a ten times higher sensitivity than linear parameters. Tests were also performed on concrete samples extracted from a lock affected by ASR (with reactive aggregate similar to Spratt limestone) and allowed to confirm the interest of the proposed parameters on a real case study

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Mai, Tien chinh. "Evaluation non destructive des matériaux de construction par technique électromagnétique aux fréquences radar : modélisation et expérimentation en laboratoire." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0384/document.

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Abstract:

Les structures en béton armé ou en bois se dégradent sous des actions mécaniques et climatiques. Les propriétés physiques et mécaniques de ces matériaux sont liées aux conditions d'exposition et à leurs variations. L’évaluation non destructive de ces propriétés en amont des dégradations est une nécessité pour les maîtres d'ouvrages afin de prédire la durée de vie des structures dans un contexte de gestion durable du patrimoine bâti. La présence d’eau dans les pores du béton est un facteur qui facilite la pénétration des agents agressifs (dioxyde de carbone, chlorures, etc. responsables de l’initiation de pathologies comme la corrosion des aciers). Pour le cas du matériau bois, les causes les plus fréquentes des détériorations sont souvent d’origine biologiques (champignons et insectes). L’humidité est également reconnue comme une des conditions les plus importantes pour le développement de ces attaques. Il est donc nécessaire d’évaluer et de quantifier la variation spatiale de l’humidité dans ces matériaux de construction pour limiter les actions de réparation. Le système radar (Ground Penetrating Radar, « GPR ») est un outil d’auscultation des matériaux totalement non destructif, rapide, compact et sans contact. Cette technique est basée sur la propagation des ondes électromagnétiques. Cette propagation est fortement liée à la permittivité et la conductivité du matériau qui sont très sensibles aux variations de l’humidité. L’objectif de cette thèse est double : d’une part, modéliser l’effet des variations de l’humidité dans un matériau homogène, multi-couches ou avec gradient, et d’autre part, de quantifier expérimentalement l’effet d’un gradient d’humidité sur le béton et celui de l’anisotropie sur le bois. Pour cela, un modèle analytique a été développé en se basant sur la notion des lois de mélange (ajustées sur des mesures expérimentales de la permittivité en prenant en compte l’effet de la dispersion fréquentielle) et sur la propagation d’une onde plane. Une simulation numérique a permis d’apprécier l’effet d’un gradient et d’un milieu anisotropique sur la vitesse de propagation des ondes radar. La phase expérimentale a été effectuée sur un matériau modèle homogène et isotrope comme le sable pour comparer les différentes méthodes de mesure de la vitesse de l’onde directe. Une analyse fréquentielle de l’atténuation a été également étudiée pour évaluer la dispersion de l’atténuation dans un milieu considéré comme homogène. La deuxième partie de l’expérimentation a consisté à suivre par mesures radar le séchage d’une dalle en béton instrumentée par capteurs d’humidité. Enfin, une campagne expérimentale sur des échantillons en bois de deux essences (Pin et Epicéa) soumis à des humidités variables entre 0 et 50% a été menée. La phase de modélisation et de simulation a montré que la dispersion fréquentielle est significative seulement dans le cas d’un béton humide à forte salinité et que l’anisotropie et le gradient ont un effet significatif sur la propagation. La phase expérimentale a montré que dans le cas d’un matériau homogène, la vitesse est indépendante de la distance émetteur-récepteur, et qu’elle est variable dans le cas d’un béton soumis à un gradient d’humidité. Enfin, les essais sur le bois montrent que la partie réelle de sa permittivité est croissante en fonction de l’humidité. Le contraste de permittivité entre direction longitudinale et transversale (tangentielle ou radiale) est négligeable à l’état sec du matériau et commence à être significatif à partir de la saturation des fibres. Cela permet de privilégier la direction longitudinale à la direction transversale pour évaluer l’humidité des structures en bois
The reinforced concrete or the timber structures are degraded under mechanical and climatic actions. Physical and mechanical properties of these materials are linked to outdoor exposure conditions and their variations. The early non-destructive evaluation of these properties before the initiation of degradations is a need for masters of structures in order to predict the service life of the structures in a context of sustainable management of the built heritage. The presence of water in the pores of the concrete is a factor which facilitates the penetration of aggressive agents (carbon dioxide, chlorides, etc. responsible of the initiation of pathologies such as steel corrosion). In the case of wood material, the most common causes of damage are often of biological origin (fungi and insects). Moisture is also recognized as one of the most important conditions for the development of these attacks. It is therefore necessary to evaluate and quantify the spatial variation of the humidity in the building materials to limit repair actions. The GPR system (Ground Penetrating Radar) is an auscultation tool of materials which is completely non-destructive, fast, compact, and contactless. This technique is based on the propagation of electromagnetic waves. This propagation is strongly linked to the permittivity and the conductivity of the material that are highly sensitive to changes in humidity. The objective of this thesis is twofold: first, modelling the effect of moisture variation in a homogeneous material, multi-layers or with gradient, and secondly, to experimentally quantify the effect of a moisture gradient on the concrete and the effect of the anisotropy (case of wood material). An analytical model has been developed based on the concept of mixing laws (Fitted on experimental measurements of the permittivity by taking into account the effect of the frequency dispersion) and the propagation of a plane wave. A numerical simulation was used to assess the effects of a gradient and the effect of an anisotropic medium on the propagation velocity of the radar waves. The experimental phase was performed on a homogeneous and isotropic model material such as sand to compare different measurement methods of the velocity of the direct wave. A frequency analysis of the attenuation was also examined to evaluate the dispersion of the attenuation in a considered homogeneous medium. The second part of the experiment was to monitor, by radar measurements, the drying of a concrete slab instrumented by humidity sensors. Finally, an experimental campaign on samples of two species of wood (Pine and Spruce) with different moisture content between 0 and 50% was conducted. The modelling and simulations phase has shown that the frequency dispersion is significant only in the case of wet concrete with a high salinity content. The anisotropy and the gradient have a significant effect on the spread. The experimental phase showed that in the case of a homogeneous material, the speed is independent of the offset (distance between transmitter and receiver), and it varies in the case of concrete with a moisture gradient. Finally, tests on the timber indicate that the real part of its permittivity increases as a function of moisture. The contrast between longitudinal and transverse direction (tangential or radial) is negligible in the dry state of the material and begins to be very significant from the fiber saturation point. It indicates that the longitudinal direction, instead of the transverse direction, is more convenient to measure the moisture of wood structures

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Safinowski, Pawel. "Diagnostic ultrasonore de la dégradation mécanique et structurale du béton." Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00664281.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire concerne le développement d'outils pour le diagnostic non-destructif et sans contact de l'état (dégradation) des matériaux de construction, principalement du béton. La thèse est focalisée sur deux techniques d'évaluation utilisant la propagation des ondes ultra-sonores : l'étude de la propagation des ondes de surface et l'analyse des coefficients de réflexion en fonction de l'angle d'incidence (réflectométrie). La partie théorique du travail présente les bases de la modélisation des phénomènes considérés, ainsi que la mise en oeuvre des modèles décrits dans la résolution des problèmes inverses. Un logiciel utilisant des algorithmes d'optimisation pour l'identification des paramètres du modèle sur la base des données de mesure est développé dans le cadre ce travail. La partie expérimentale présente le développement de deux systèmes de mesures ainsi que leur utilisation en laboratoire et sur le terrain. Le but de cette partie est non seulement de développer des outils expérimentaux mais aussi de les rendre opérationnels pour une utilisation courante. Les applications des outils développés pour le diagnostic sont discutées sur la base d'exemples de résultats obtenus en laboratoire et in situ. Ils permettent de spécifier les paramètres tels que la profondeur de la dégradation, la vitesse des ondes de surface et des ondes transversales en fonction de la profondeur pour le matériau testé ainsi que la perméabilité de surface, la porosité et la tortuosité du matériau testé.

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Le, Viet Dung. "Modélisation et identification du comportement plastique visco-élastique endommageable d'un matériau agrégataire." Tours, 2007. http://www.theses.fr/2007TOUR4044.

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Abstract:

Cette étude porte sur le comportement thermomécanique d'un matériau agrégataire quasi-compact. Elle a pour objectif le développement d'un modèle de comportement répondant aux exigences requises pour une exploitation industrielle. Les réponses expérimentales mettnt en évidence un comportement comparable à celui des bétons, à savoir le caractère asymétrique (différence entre traction et compression) ainsi qu'une sensibilité à l'endommagement et à la pression hydrostatique. Une différence importante avec le comportement du béton concerne le comportement réversible qui est ici viscoélastique. Les modèles existants pour les matériaux du même type que celui étudié ne sont pas appropriés pour décrire complètement le comportement constaté. Par conséquent, un protocole expérimental spécifique a été développé à cette occasion. Il est présenté ainsi que le modèle qui en découle. Ce dernier est construit à partir des réponses issues des essais de traction, de compression uni-axiale et de compression tri-axiale sous confinement hydrostatique. Le modèle est isotrope et n'inclut qu'un nombre limité de paramètres. La limite de plasticité est décrite au moyen d'un critère parabolique à écrouissage isotrope. La règle d'écoulement est non-associée et un endommagement scalaire complète le modèle. Le modèle a été implanté dans le code de calcul Abaqus/standard sous la forme d'une procédure en Fortram. Une extension en température vient compléter la modélisation du comportement du matériau. La validation du modèle est effectuée sur la base de comparaisons avec plusieurs essais homogènes et sur structures
This research is achieved in the general frame work of the study of the thermomechanical behaviour of a quasi-compact aggregate. It has for objective the development of a new behaviour model satisfying to the particular requirements for an industrial exploitation. The model is isotropic and includes only a limited number of parameters. The experimental response shows a behaviour material comparable to concrete, to know the following characteristics : viscoelastic, damageable and sensitive to the hydrostatic pressure. For such materials, existing models were generally developped within the framework of the dynamic and static behaviour. They are not appropriate to simulate completely the material behaviour researched. Consequently, a specific model and an experimental protocol are presented. The model is derived from the tensile tests, the compressive tests and the triaxial compresssion tests under hydrostatic containment. The plastic limit is described by the means of a parabolic criterion with isotropic hardening. The flow rule is non-associated ; an isotropic damage achieves the model. Then, the developed model is implanted in the code of calculation standard abaqus by means of a numeric integration dealed with the shape of a procedure in Fortram. An extension in temperature comes to complete the modelling of the material behaviour. The dependance in temperature of the model parameters is taken into account in the Fortram subroutine. The validation of the model is done on the basis of several homogeneous tests as well as tests on structures by comparisons data/simulation

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Jin, Yudan. "Etude expérimentale et modélisation numérique de la fissuration par retrait de dessiccation des matériaux cimentaires : influences de la rigidité et de la taille des inclusions." Thesis, Lille, 2021. http://www.theses.fr/2021LILUI019.

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Abstract:

La fissuration induite par le retrait de dessiccation est un mécanisme essentiel à prendre en compte dans l'étude de la durabilité des matériaux et structures à base de ciment. La présente thèse est consacrée à l'étude expérimentale et à la modélisation numérique de ce mécanisme en mettant l'accent sur les influences de la rigidité et de la taille des inclusions. La thèse est composée de deux parties.La première partie est consacrée à l'étude expérimentale. Une série d'échantillons de béton sont d'abord préparés avec des inclusions artificielles de différentes rigidités. Ces échantillons sont soumis à différents niveaux de séchage afin d'évaluer les fissures induites par le retrait de séchage. Les échantillons séchés sont ensuite examinés à l'aide de la méthode non destructive de micro-tomographie au rayon X. Les distributions tridimensionnelles (3D) des fissures induites dans les échantillons séchés sont identifiées, y compris leur emplacement et leur forme. L'influence de la rigidité d'inclusion sur le processus de fissuration induite par le retrait est clairement démontrée. On constate que la fissuration induite par le retrait est fortement amplifiée par la différence de rigidité entre l'inclusion et la pâte de ciment. Deuxièmement, des échantillons coulés avec des billes de verre de différentes tailles sont étudiés. En utilisant une procédure expérimentale similaire, les influences de la taille des inclusions sur le processus de fissuration induite par le retrait de séchage sont étudiées.Dans la deuxième partie, une méthode numérique basée sur la théorie de la péridynamique est proposée. La formulation et la mise en œuvre de la méthode numérique sont d'abord présentées et discutées. Son efficacité dans la modélisation de l'initiation et de la propagation de fissures multiples dans des matériaux hétérogènes est ensuite démontrée. La méthode proposée est ensuite appliquée à la description du processus de fissuration induit par le retrait de séchage et le changement de température dans les composites de béton contenant différents types d'inclusions. L'accent est mis sur les effets de la rigidité et de la taille des inclusions sur les modèles de fissuration. Une série de simulations numériques est réalisée. Des comparaisons entre les résultats numériques et les observations expérimentales sont présentées
Drying shrinkage induced cracking is an essential mechanism to be considered in the durability study of cement-based materials and structures. The present thesis is devoted to experimental investigation and numerical modeling of this mechanism by putting the emphasis on the influences of inclusion stiffness and size. The thesis is composed of two parts.The first part is devoted to experimental study. A series of concrete samples are first casted with artificial inclusions of different rigidities. These samples are subjected to different levels of drying in order to evaluate cracks induced by the drying shrinkage. The dried samples are then examined by using the non-destructive X-ray micro-tomography imaging method. Three-dimensional (3D) distributions of induced cracks in the dried samples are identified, including their location and shape. The influence of inclusion rigidity on the shrinkage induced cracking process is clearly demonstrated. It is found that the shrinkage-induced cracking is strongly enhanced by the stiffness difference between the inclusion and cement paste. Secondly, samples casted with glass balls of different sizes are considered. By using a similar experimental procedure, the influences of inclusion size on the drying shrinkage induced cracking process are investigated.In the second part, a numerical method based on the peridynamics theory is proposed. The formulation and implementation of the numerical method are first presented and discussed. Its efficiency in modelling the initiation and propagation of multiple cracks in heterogeneous materials is then demonstrated. The proposed method is further applied to the description of cracking process induced by drying shrinkage and temperature change in concrete composites containing different types of inclusions. The emphasis is put on the effects of inclusion stiffness and size on cracking patterns. A series of numerical simulations are performed. Comparisons between numerical results and experimental observations are presented

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Dragan, Razvan Gabriel. "Etudes sur le diagnostic des systèmes par thermographie infrarouge." Thesis, Artois, 2014. http://www.theses.fr/2014ARTO0207/document.

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Abstract:

La thèse intitulée Études sur le diagnostic des systèmes par thermographie infrarouge propose des recherche théoriques et expérimentales dans un domaine complexe - le domaine des méthodes d’analyse non-destructive, spécialement la thermographie infrarouge utilisant des diverses sources d’excitation thermique: laser à CO2, lampes photographiques à halogène, sources électriques, micro-ondes et induction électromagnétique. L’analyse par thermographie infrarouge a été appliquée sur des divers systèmes soit du génie civil, soit de l’ingénierie médicale, dans le but de détecter des défauts internes et de surface, micro-fissures, des métaux inglobés, et, en même temps, l’analyse de leur influences dans le processus de transfert thermique. La thèse est structurée en six chapitres dont trois s’occupent de l’introduction, les objectifs de la recherche, les conclusions, les contributions originales et la valorisation des résultats (publies et contrats de recherches), ainsi que le développement futur du sujet de la thèse. Les trois chapitre suivants développent le sujet de la thèse en commençant avec une analyse rigoureuse de la littérature suivie par des études théoriques et expérimentaux sur l’analyse des systèmes par thermographie infrarouge : Le travail contient 181 figures et 12 tableaux à travers lesquels sont mis en évidence les résultats et des informations de haut niveau scientifique. Pendant le stage doctoral ont été réalisées et publies 10 articles dans les volumes des conférences internationales dont pour six le docteur est premier auteur
The thesis “Research concerning the systems analyze by infrared thermography” proposestheoretical and experimental researches în the very complex domain of non destructiveinspection methods, especially the infrared thermography – CO2 laser excitation, halogen lamps,electric heat sources, microwaves and electromagnetic induction. The thermographic analyzewas applied on materials used în constructions and biomedical engineering, the goal being theinternal and external defect detection, micro cracks, the detection of the embed metallic materialsand also the analysis of their thermal influence in the heat transfer process. The thesis isstructured in six chapters and, among them: three are concerned on introduction, thesisobjectives, conclusions, original contribution and thesis valorization (published papers andresearch grants)/future research directions. The next three develop, consistently, the thesissubject, beginning with critical analyze of the specialized literature that is followed bytheoretical study, and the experimental study of systems by infrared thermography. The PhDthesis contains 181 figures and 12 tables în which are illustrated and highlighted results andinformation with a high scientific degree. During the research program, the author elaborated andpublished 10 papers in the proceedings of different scientific events in Romania and abroad, insix of them being the first author

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Alwash, Maitham Fadhil Abbas. "Assessment of concrete strength in existing structures using nondestructive tests and cores : analysis of current methodology and recommendations for more reliable assessment." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0587/document.

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Abstract:

Pour évaluer la résistance mécanique du béton dans un ouvrage existant, la méthodologie courante combine des mesures non destructives (CND) comme le rebond ou/et la vitesse des ondes ultrasoniques avec la technique destructive (carottes) afin de produire une relation‘‘modèle de conversion” entre la résistance mécanique et les mesures CND. Le modèle de conversion est utilisé pour estimer la valeur locale de résistance mécanique à chaque emplacement de test en utilisant la valeur CND correspondante. Ensuite, on calcule les estimations de la résistance moyenne et/ou de l’écart-type de la résistance (variabilité de la résistance du béton). Cependant, la fiabilité d’estimation est toujours discutable en raison des incertitudes associées à l’évaluation de la résistance basée sur les mesures CND. Pour améliorer la fiabilité, les incertitudes doivent être réduites en spécifiant et en contrôlant leurs facteurs d’influence. Par conséquent, l’objectif de cette thèse est d’analyser la méthodologie d’évaluation courante afin de fournir des recommandations pratiques qui peuvent améliorer la fiabilité de l’évaluation de la résistance in-situ du béton dans les ouvrages existantes par des tests non destructifs et des carottes.Pour ce but, un simulateur a été construit afin d’analyser les effets des facteurs les plus influents en utilisant une vaste campagne de données provenant de sources différentes (études in situ ou en laboratoire et données synthétiques générées). La première contribution de ce travail est le développement d’une nouvelle approche d’identification du modèle ‘‘bi-objectif” qui peut efficacement capturer la variabilité de la résistance mécanique en plus de la moyenne. Après avoir étudié l’effet du mode de sélection des emplacements pour les carottes, une méthode a été proposée pour sélectionner ces emplacements en fonction des mesures CND ‘‘sélection conditionnelle” qui améliore la qualité de l’évaluation sans coût supplémentaire. Une dernière innovation est l’établissement de courbes de risque qui quantifient la relation entre le nombre de carottes et la précision de l’estimation. Enfin, des recommandations ont été formulées afin de fournir des estimations plus fiables
To assess concrete strength in an existing structure, the current methodology combines nondestructive measurements (NDT) like rebound hammer or/and pulse velocity with destructive technique (cores) in order to implement a relationship ‘‘conversion model” between the compressive strength and NDT measurements. The conversion model is used to estimate the local strength value at each test location using the corresponding NDT value.Then the estimated mean strength and/or estimated strength standard deviation (concrete strength variability) values are calculated. However, the reliability of these estimated values isalways a questionable issue because of the uncertainties associated with the strength assessment based upon NDT measurements. To improve the reliability, the uncertainties must be reduced by specifying and controlling their influencing factors. Therefore, the objective of this thesis is to analyze the current assessment methodology in order to provide practical recommendations that can improve the reliability of assessing the in-situ strength in existing concrete structures by nondestructive tests and cores.To this end, a simulator was built in order to analyze the effects of the most influencing factors using a large campaign of datasets from different sources (in-situ or laboratory studies,and generated synthetic data).The first contribution of this work is the development of a new model identification approach“bi-objective” that can efficiently capture the strength variability in addition to the mean strength. After studying the effect of the way of selection the core locations, a method was proposed to select these locations depending on the NDT measurements “conditional selection” that improves the quality of assessment without additional cost. A third innovation was the development of a procedure to identify the relation between the number of cores and the accuracy of the estimation. Finally recommendations were derived in order to providemore reliable estimated values

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Bento, Christophe. "Détermination de la réduction d’épaisseur d’une tôle en acier enrobée - Étude de faisabilité d’une méthode de mesure physique électromagnétique." Master's thesis, 2005. http://hdl.handle.net/10362/48568.

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Abstract:

Tese arquivada ao abrigo da Portaria nº 227/2017 de 25 de julho.
Ce document constitue le rapport de mon projet de fin d'études à l'Ecole Nationale Supérieure de Physique de Grenoble dans la filière Instrumentation Physique. Il expose mon étude de faisabilité d’une méthode de mesure physique électromagnétique en vue de la détermination de la réduction d’épaisseur d’une tôle en acier enrobée. Cette tôle en acier est constitutive d'une conduite d'eau, puisée en mer ou en rivière, et sous pression alimentant un circuit de refroidissement de centrale nucléaire EDF. Le circuit est classé Important Pour la Sûreté et doit donc être étanche et résistant. L'acier de ces conduites (tôle cylindrique étanche et armature) est soumis à la corrosion. EDF souhaite, dans le cadre du maintient en conditions opérationnelles du circuit, disposer d'un outil permettant de déceler la réduction de l'épaisseur de la tôle cylindrique. Mon projet de fin d'études a eu pour but de déterminer la faisabilité d'une telle mesure au moyen d'une méthode de Contrôle Non Destructif électromagnétique. Dans une première partie, vous trouverez dans ce document une présentation du Commissariat à l'Energie Atomique ainsi que des unités allant jusqu'au Laboratoire de Contrôle par Méthodes Electromagnétiques au sein duquel s’est déroulé mon projet de fin d’études. Il présente également l'EDF et particulièrement sa R&D à laquelle est rattaché Gauthier VERCOUTERE, le responsable de ce stage. La deuxième expose la problématique du projet entrepris ainsi que son enjeu, la description des conduites BONNA et les axes de l'étude. Le fruit d'une recherche bibliographique est présenté dans une troisième partie. La quatrième partie rappelle le principe des courants de Foucault appliqués au Contrôle Non Destructif. Les deux chapitres qui succèdent présentent, le logiciel utilisé pour la simulation (CIVACF/ Messine) et les résultats des essais expérimentaux réalisés. Les annexes apportent des compléments d'information au sujet du projet de fin d'études, de la société BONNA SABLA, des caractéristiques dimensionnelles des conduites, du moyen d'essai utilisé lors des essais et une biographie de Jean Bernard Léon Foucault. Une première série d'essais SANS ARMATURE a été menée apportant des résultats concluants. La corrélation entre la simulation et les essais est très bonne. La prise en compte de l'armature du béton modifie les valeurs de mesure, ce qui était pressenti. Une connaissance de sa position est nécessaire afin d'interpréter correctement les mesures. Les informations épaisseur de tôle et entrefer peuvent être séparées des signaux de mesure. Le niveau des signaux renseignant sur l'épaisseur de la tôle est cependant 29 dB plus faible que celui concernant l'entrefer. La discrimination entre une tôle de 0,5 mm d'épaisseur et une autre de 2 mm, est possible. Ce projet de fin d'études a permis de vérifier la faisabilité de la détermination de la réduction d’épaisseur d’une tôle en acier enrobée au moyen d’une méthode de mesure physique électromagnétique.

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Hévin, Grégoire. "Utilisation des ondes de surface pour l'auscultation des structures en génie civil : application à la caractérisation des fissures de surface." Phd thesis, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00709828.

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Dans le domaine du génie civil, la demande en matière de contrôle non destructif est croissante. Les ondes de surface, et de Rayleigh en particulier, présentent différentes propriétés intéressantes pour l'auscultation de la surface des structures en béton. L'objectif de ce travail est de proposer et d'évaluer une méthode de caractérisation des fissures de surface par les ondes de Rayleigh . La diffraction des ondes de Rayleigh par une fissure de surface est modélisée par la méthode indirecte d'éléments de frontière (IBEM pour Indirect Boundary Element Method). Les résultats permettent une analyse fine des différents phénomènes de diffraction et l'élaboration d'une méthode spectrale de détermination de la profondeur des fissures . Des dispositifs et procédures de traitement prenant en compte les effets de la source et des capteurs permettent de l'appliquer expérimentalement. La comparaison des données numériques et expérimentales sur des fissures artificielles de différentes profondeurs valide la méthode. Elle est alors appliquée à des cas particuliers (fissures remplies d'eau , fissures présentant des contacts entre les deux lèvres) et comparée à une méthode temporelle utilisant les ondes de volume. Les résultats montrent clairement la complémentarité des deux méthodes pour un faible surcoût de mise en oeuvre. Leur application à des cas de fissuration réelle sur ouvrage d'art confirme leur complémentarité pour de véritables conditions d'auscultation.

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Dissertations / Theses on the topic 'Béton précontraint – Contrôle non destructif'

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