Дисертації з теми "Essais de corrosion accélérée"

L’objectif du présent travail était de déterminer dans quelle mesure la réduction drastique des teneurs en SO2 des atmosphères post-industrielles a affecté la cinétique de corrosion des aciers autopatinables ainsi que leurs morphologie, composition chimique et structure cristalline. Les expérimentations ont couvert un large spectre de nuances d’acier, de durée d’exposition et de conditions de formation de ces patines. La structuration des patines a été étudiée avec notamment la mise en œuvre de fractographies cryogéniques ainsi que le suivi des cinétiques de corrosion. Les produits de corrosion des aciers autopatinables et des aciers conventionnels présentent une structuration similaire composée d’une couche de lépidocrocite stratifiée surmontant des produits de corrosion plus denses et plus protecteurs, généralement de la goethite. Ces produits formés localement s’étendent puis forment une couche protectrice relativement homogène. L’analyse des défauts présents dans les patines suggère un lien étroit entre leur densité et la vitesse de corrosion. Les éléments d’alliage joueraient alors un rôle dans la réduction de ces défauts mais les mécanismes exacts restent à établir. L’ensemble de ces résultats a conduit à remettre en question les paramètres du modèle prédictif de résistance à la corrosion de la norme ISO 9223 car ils ne sont pas adaptés à des environnements pauvres en SO2. Ils ont par ailleurs permis de proposer une méthode alternative et non destructive de suivi de la performance vis-à-vis de la corrosion des aciers faiblement alliés, cette famille englobant les aciers dits autopatinables
The aim of this work was to determine the extent to which the drastic reduction in SO2 levels in postindustrial atmospheres affected the corrosion kinetics of weathering steels as well as their morphology, chemical composition and crystallographic structure. The experiments covered a wide spectrum of steel grades, exposure time and conditions of formation of these patinas. The structuring of the patinas has been studied with in particular the implementation of cryogenic fractography as well as the kinetics corrosion monitoring. Corrosion products formed on weathering steels or on conventional steels have a similar structuration consisting of a layer of laminated lepidocrocite over denser and more protective corrosion products, usually goethite. These products extend up to forming a relatively homogeneous protective layer. The analysis of the defects of the patinas suggests a very close relation between their density and the corrosion rate. Alloying elements would then play a role in reducing these defects but the exact mechanisms remain to be established. All these results have led to questioning the parameters of the predictive corrosion resistance model of the ISO 9223 standard because they are not adapted to environments with very low level of SO2. They also made it possible to propose an alternative and on destructive method of monitoring the corrosion’s performance of low-alloy steels, this family encompassing so-called weathering steels

Etude des facteurs de degradation des batiments et ouvrages anciens en pierre calcaire sous influence marine le long de la facade littorale atlantique francaise, en examinant deux situations : zone de marnage, et milieu aerien. Datation des ouvrages et localisation de la provenance des materiaux (carrieres a ciel ouvert et souterraines). Essais divers sur echantillons provenant des carrieres et d'une digue ancienne soumise au marnage, ainsi que de divers batiments historiques en refection (carottage, essais physiques et mecaniques, technique particuliere de mesure de la vitesse du son dans les carottes). Developpement d'un appareil pour la simulation acceleree de l'alteration aerienne, reproduisant les phenomenes naturels observe sur les monuments et sur les falaises naturelles

"Le comportement à la corrosion de revêtements électrodéposés de zinc et de zinc-nickel (Ni = 7 et 14%) a été caractérisé dans 4 atmosphères naturelles de corrosivités variées : urbaine (Douai), marine (Granville), industrielle-marine (Dunkerque) et marine-tropicale (Halong - Vietnam), et dans différentes atmosphères artificielles. Dans les atmosphères naturelles, les vitesses de corrosion généralisée des 3 revêtements sont peu différentes, mais le dépôt de Zn-14 %Ni subit une corrosion localisée sévère sous forme de piqûres. En revanche, dans les atmosphères artificielles chlorurées, la résistance à la corrosion, aussi bien généralisée que localisée, de ce revêtement est très bonne. La nature des produits de corrosion formés dès le début de l'exposition joue un rôle très important, notamment dans le cas du revêtement Zn-14%Ni. La résistance à la corrosion dépend en effet directement de la capacité de ces produits à colmater les défauts des dépôts (fissures). Seules les atmosphères humides chlorurées telles que celles correspondant au " brouillard salin " engendrent de tels produits colmatants, en particulier la Simonkolleite. Des mécanismes de corrosion des revêtements de zinc et de zinc-nickel, établis à partir des résultats que nous avons obtenus, dans les deux types d'atmosphères -naturelles et artificielles- sont proposés. Enfin, ce travail démontre que des essais accélérés basés uniquement sur le polluant chlorure ne représentent pas une méthode fiable pour estimer la durabilité des revêtements à base de zinc. "

Un essai accelere de corrosion doit, tout en les activant, reproduire les memes mecanismes de degradations que ceux observes sur site. Son but est de pouvoir selectionner rapidement de nouveaux materiaux. Une synthese bibliographique sur la corrosion atmospherique du zinc et des calculs thermodynamiques previsionnels permettent de definir les bases de l'essai accelere representatif et refutent la validite des essais existants. Les produits de corrosion susceptibles de se former sont recherches ainsi que les principaux parametres qui controlent la tenue a la corrosion du zinc: humidite relative, pressions partielles en dioxyde de carbone et en dioxyde de soufre, ions chlorures, frequence des sequences d'humidification et sechage. La nature des revetements zingues etudies est precisee. Les conversions chromatees sont obtenues par immersion dans un bain acide de chrome hexavalent. La reduction du chrome vi en chrome iii associee a l'oxydation du zinc permet, en presence d'anions specifiques, de former une couche protectrice en surface du metal. Quatre techniques analytiques complementaires sont retenues pour caracteriser la surface des echantillons avant et apres exposition naturelle et acceleree: microscopie electronique a balayage, analyse elementaire par spectrophotometre, spectroscopie infrarouge a transformee de fourier, mesures de tensions disruptives et d'impedance electrochimique. Le suivi des couches de corrosion obtenues en exposition naturelle constitue la reference pour selectionner l'essai representatif. Celui-ci, en integrant les polluants gazeux retenus, des variations d'humidite relative et des sequences d'humidification et sechage, provoque, en une semaine, des degradations qui s'apparentent, pour les revetements zingues, a celles obtenues apres six mois sur site. La cristallisation de ces couches artificiellement formees, leur composition elementaire de surface ainsi que leur cohesion et leur pouvoir protecteur sont suffisamment proches de celles issues de l'exposition naturelle pour retenir cet essai

Le béton fibré à ultra-haute performance (BFUP) est doté d'une durabilité exceptionnelle. Les essais de migration accélérée qui sont couramment appliqués pour mesurer la diffusion du chlore dans le béton s’appliquent difficilement aux composites à base de ciment à cause de leur très faible perméabilité, voire ne s’appliquent pas du tout lorsque ces composites contiennent des fibres métalliques. Afin d'évaluer sa durabilité dans les structures, il y a aujourd'hui un besoin critique d'évaluer avec précision le niveau de perméabilité afin que les entreprises prennent confiance à utiliser ce matériau en émergence sur le marché. Des profils de chlore et des coefficients de diffusion de chlore relativement faible Dcl ont été mesurés pour les BFUP avec des fibres organiques et métalliques. Cependant, certains échantillons avec fibres métalliques ont montré une présence de corrosion et des fissures avant la fin de l'essai de migration accélérée.
Ultra-high-performance fiber reinforced concrete (UHPFRC) is exceptionally durable. Accelerated migration tests are commonly applied to measure the chloride diffusion. This test is applied with difficulty to cementitious composites because their very low permeability, or not at all when these composites such as UHPCs contain metallic fibers. In order to improve its durability in the structural application, there is now a critical need to accurately assess the level of permeability, so that companies gain confidence in using this emerging material on the market. Chloride profiles and relatively low chloride diffusion coefficients Dcl were found for the UHPFRC with organic and metallic fibers. However, some samples with metallic fibers showed corrosion and cracking before the end of the accelerated migration test.

Le premier objectif fixé en début de ma thèse est de bien comprendre le contexte industriel et théorique de la fiabilité mécanique ainsi que les méthodes employées, afin de prouver l'efficacité de la méthodologie adoptée. Nous présentons en détails les caractéristiques des systèmes mécaniques ayant un effet direct sur l'évaluation de leur fiabilité. Après, nous passons en revue les principales méthodes d'évaluation de la fiabilité mécanique. Deux types de méthodes d'évaluation de la fiabilité sont présentés, la démarche traditionnelle et la méthode probabiliste, avec quelques commentaires sur leurs limites d'utilisation.
Ensuite, nous présentons essentiellement les méthodes d'estimation de la fiabilité par les essais dans le cycle de développement d'un produit. Différentes catégories d'essais interviennent dans les études conceptuelles, les programmes de développement et les processus de fabrication. Nous montrons que les essais accélérés sont les plus courts avec un avantage certain économiquement.
La dernière partie, est consacrée à l'étude des méthodes d'essais accélérés et leurs applications en mécanique. En particulier, nous considérons l'application des modèles standards de vie accélérée (SVA) à des composants soumis au dommage par fatigue, en menant des analyses théoriques, par simulation et expérimentales. Pour cela, nous avons développé un modèle d'essai de fatigue à partir des modèles d'endommagement par fatigue, ce modèle a été validé par des outils de simulation. Ensuite nous avons appliqué les modèles SVA selon deux types de plans d'expériences, un plan d'essai par régression et un deuxième avec endommagement préalable accéléré. Des approches paramétrique, semi-paramétrique et non paramétrique sont utilisées pour estimer les paramètres des modèles en question.
Cette étude a permis d'estimer la fiabilité des systèmes soumis à des dégradations mécaniques, dans les conditions normales d'utilisation et pour la première fois de démontrer l'applicabilité des modèles SVA avec des données réelles des plans d'expériences dans le domaine de la mécanique.

La corrosion accélérée de l'acier au carbone en eau de mer est étudiée à partir d'une expérimentation menée sur des sites portuaires, via des techniques métallographiques, physico-chimiques, microbiologiques et par biologie moléculaire. Il apparaît que la composition des produits de corrosion est variable selon les zones d'immersion et que ces dépôts accueillent une importante diversité bactérienne. Les notions d'habitat et l'hypothèse de mixité des populations au sein des couches de corrosion sont proposées. L'observation d'une corrosion «en terrasse» suggère une desquamation répétée des dépôts, alors que l'hypothèse d'acidification localisée est proposée pour les attaques sous tubercule. Celles-ci seraient liées à l'oxydation des sulfures biogéniques, aux relations synergétiques microbiennes et à la structure des dépôts. Les perspectives de recherche concernent les phénomènes de biodétérioration, ainsi que le suivi et de diagnostic de ces processus en milieu industriel
Accelerated corrosion phenomenons are studied from an in situ experimentation conducted in several ports using metallographic, chemical, microbiological and molecular biology analytical methods. The results showed some variations of corrosion deposit composition according to immersion zones, including high bacterial diversity. The habitat and mixed populations notions have been proposed. The observation of "terrace-like" corrosion suggested repetitive desquamations of deposits even when a hypothesis of localised acidification is proposed for attacks processes under tubercles. This process could be induced by biogenic sulphides oxidation, microbial synergetic relationships and corrosion products structure. Many applied research outlooks are suggested, especially for the methodological development of survey, diagnostic and risk assessment processes in industrial domain

La corrosion des armatures est l'une des principales causes de dégradation du béton. Les deux mécanismes les plus courants contribuant au développement de la corrosion sont la pénétration des chlorures et la carbonatation du béton. Ceux-ci génèrent deux types de corrosion respectivement par piqûres et généralisée. Une des méthodes non destructives actuellement utilisée dans le Génie Civil, l'émission acoustique, tend à se développer pour évaluer la corrosion des câbles et des structures métalliques. L'objectif de cette thèse est, d'une part de définir un essai de corrosion accélérée réaliste et maîtrisé et d'autre part de vérifier la sensibilité de l'émission acoustique à la corrosion des armatures dans le béton. Des méthodes électrochimiques éprouvées sont utilisées pour valider les résultats obtenus par émission acoustique. Ces méthodes, comme la mesure du potentiel de corrosion et l'évaluation de la vitesse de corrosion faisant l'objet de recommandations RILEM, demeurent néanmoins des méthodes intrusives nécessitant l'accès à l'armature. A partir des essais rencontrés dans la littérature, différents essais ont été étudiés utilisant d'abord de forts courants de corrosion puis en les diminuant pour atteindre des courants proches de ceux existants dans les structures. Différentes conditions d'initiation de la corrosion comme l'attaque par les chlorures et la carbonatation du béton d'enrobage ont été également testées. Cela nous a permis de mettre au point un essai de corrosion accélérée avec des densités de courant de corrosion proches de la réalité. Cet essai consiste à créer une macro-pile en connectant deux armatures coulées dans un même béton, une des armatures étant dépassivée par carbonatation du béton, la seconde étant maintenue à l'état passif. .
Corrosion of reinforcement is a major cause of concrete deterioration. The two most common mechanisms contributing to the development of corrosion are penetration of chlorides and carbonation of cover concrete. These two mechanisms induce two types of corrosion, pitting and generalised corrosion. One of the non destructive techniques used in Civil Engineering, acoustic emission, extends to monitor the corrosion of prestressing cables and metal structures. The objective of this thesis is firstly to define an accelerated corrosion test able to provide conditions close to natural corrosion and secondly to check the sensitivity of acoustic emission for detecting the effect of early corrosion in reinforced concrete. Usual electrochemical methods are used to validate the results obtained by acoustic emission. These methods, potential of corrosion measure and corrosion rate measurement being RILEM recommendations, remain intrusive methods requiring access to the rebar. From a literature review, various tests were studied, first using high impressed corrosion currents and then by decreasing gradually the current to values existing in structures. Different conditions for initiating corrosion, as an attack by chlorides and carbonation of cover concrete, were also tested. This enables the development of an accelerated corrosion test with densities of corrosion current close to the natural ones. It's about creating a macro-cell by connecting both two rebars in the same concrete, one of the rebar being depassivated by carbonation of concrete, the second remaining in a passive state. Different galvanic currents are obtained with different anodic and cathodic surfaces and distances between electrodes. .

Les alliages de titane sont utilisés dans de nombreux domaines tels que l’aéronautique et l’aérospatial, l’industrie automobile, les plateformes offshore et d’autres applications telles que le biomédical et l’environnement marin. Le choix d’utiliser des alliages de titane repose sur le fait que ces alliages disposent d’un excellent ratio entre la résistance mécanique et la densité ainsi qu’une excellente résistance à la corrosion. Afin d’être employés pour une application marine telle que celle d’un winch innovant, nous avons choisi de travailler sur trois nuances d’alliages de titane β-métastables que sont les alliages Ti-6.8Mo-4.5Fe- 1.5Al, Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si et Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr. Le milieu marin est une atmosphère qui expose les matériaux à des conditions telles qu’elles peuvent générer leur destruction. Divers moyens de dégradation existent. Il était donc intéressant d’évaluer la résistance à la corrosion de ces alliages et de chercher à les protéger contre la corrosion. Le coeur de cette étude repose sur la sélection des alliages de titane susceptibles de répondre au cahier des charges du winch innovant. Des traitements thermomécaniques ont d’abord été définis, puis les alliages ont été caractérisés métallurgiquement et mécaniquement. Ces caractérisations ont permis de connaître les propriétés mécaniques des alliages et de sélectionner les alliages potentiellement employables au sein du winch. Puis des essais de corrosion galvaniques ont été menés via la mesure de différences de potentiel entre les alliages de titane traités et d’autres matériaux susceptibles d’être employé au sein du winch tels que des aciers inoxydables, des alliages d’aluminium et des laitons au plomb. Puis, afin d’évaluer le comportement en corrosion marine du film passif des alliages de titane, des essais de corrosion électrochimiques ont été faits à l’aide d’un dispositif à trois électrodes dans des électrolytes de type chlorure de sodium et eau de mer naturelle. Ainsi des mesures de potentiel libre et de voltammétrie cyclique ont été menées. Le point faible des alliages de titane est le comportement en frottement. Dans ce cas, afin de réduire le coefficient de frottement de ces alliages, il est souvent nécessaire d’effectuer un traitement de surface. Dans cette étude, un traitement thermochimique de nitruration gazeuse a donc été fait sur l’alliage de titane le plus récemment développé parmi les nuances étudiées à savoir le Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr. Cet alliage ainsi traité a été caractérisé de façon identique aux alliages traités thermomécaniquement. L’ensemble des essais menés au cours de cette thèse ont permis de déterminer quels alliages de titane parmi ceux étudiés seraient les plus susceptibles d’être employés au sein du winch innovant
Titanium alloys are used in numerous fields as aerospace industry, automotive industry, off-shore industry, and, in several applications such as medical and marine applications. This is due to their good properties like high mechanical strength, low density and excellent corrosion resistance. In order to be used for an innovating winch and so in a marine environment, we have chosen to study three β-metastable titanium alloys which are Ti-6.8Mo-4.5Fe-1.5Al, Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si and Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr. In marine environment, materials are exposed to tough conditions which can generate their destruction. Several modes of degradation exist. It is so interesting to evaluate the corrosion resistance of these alloys and to search their best corrosion protection. So, the heart of the study is to select titanium alloys to meet the specifications of the innovating winch. At first, we defined thermomechanical treatments for those titanium alloys and then these materials were characterized to know their mechanical and metallurgical properties. These tests allowed us to have a well knowledge of mechanical properties of these alloys and to choose which alloys can be employed in a winch. Then, galvanic corrosion tests were made in nitric acid, sodium chloride and sodium hydroxide. We measured potential differences between our treated titanium alloys and other materials which may be used in a winch such as stainless steels, aluminum alloys and leaded brass. Then, in order to evaluate the behavior of the passive film in marine environment of titanium alloys, electrochemical corrosion tests were conducted using a three-electrode method in sodium chloride and natural seawater electrolytes. So, free potential and cyclic voltammetry measurements were conducted. The flaw of titanium alloys is their low friction coefficient. So in order to improve the coefficient of friction of titanium alloys it is useful to do a surface treatment. In this study, a gaseous nitriding thermochemical treatment was done for the most recent developed alloy among the three studied nuances, which is Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr. Then this treated alloy was characterized too similarly to the three thermomechanical treated titanium alloys. All of tests we led allowed us to know which titanium alloys with which thermomechanical and surface treatments may be used for the innovating winch

Les aciers inoxydables austeno-ferritiques (ou duplex) peuvent etre sensibles a la corrosion intergranulaire et a la corrosion sous contrainte (csc) sous certaines conditions (traitements thermiques, soudage). Le but de ce travail est de contribuer a la mise au point de l'essai epr (electrochemical potentiodynamic reactivation) en vue de determiner les conditions de normalisation de ce test. Cette methode, qui detecte la dissolution des zones dechromisees liees a la precipitation de la phase intermetallique , permet d'indiquer le degre de sensibilite a la corrosion intergranulaire. Le test est elargi a la prise en compte de la contrainte mecanique par le biais d'essais de traction, effectues dans une solution chloruree chaude et en milieu epr. Une etude metallurgique permet de mettre en evidence les precipites et les modifications de structure resultant du soudage et des traitements thermiques, en vue d'une analyse critique du test epr

Validation et application d'une technique d'etude de la corrosion sous contraintes: l'essai de traction lente. Definition d'une procedure experimentale pour la preparation des eprouvettes et choix de conditions experimentales optimales. Confirmation par l'essai de traction lente des resultats obtenus dans le cas de deux aciers 10cd9-10 et z10cdnbv0-2 lors d'essais statiques. Application de la methode de traction lente a la recherche des conditions de fissuration a 95**(o)c de deux aciers utilises dans les turbines francaises (20cnd8 et 26ncdv14-7)

Les aciers de construction sont sensibles à la corrosion sous contrainte (CSC) dans des milieux basiques tels que les carbonates. Des études par traction lente ont permis d'observer le comportement de deux nuances (A42 / E26 / et XC38) dans de telles conditions à pH 9. Le domaine des potentiels de susceptibilité à la CSC a été déterminé, et une fissuration inter et transgranulaire a été mise en évidence et mesurée par des méthodes micrographiques. La vitesse de fissuration a été étudiée en fonction des vitesses de déformation imposées : une vitesse expérimentale a été ainsi comparée à des valeurs calculées à partir de méthodes précédemment proposées, et de méthodes élaborées au cours de ce travail. Ces dernières donnent une meilleure idée de la fissuration observées dans notre cas. L'emploi d'un inhibiteur passivant (ions chromate) a permis de diminuer le risque de l'attaque fissurante, et d'annuler la vitesse de fissuration même dans les conditions préalablement sensibles.

L’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra) est en charge d’étudier le stockage des déchets de Haute Activité (HA) dans un centre de stockage géologique (projet Cigéo). Il est prévu d’encapsuler les déchets HA dans des conteneurs mécano-soudés en acier non allié P285NH, puis de les insérer dans des alvéoles de stockage réalisées dans une formation argileuse à 500 m de profondeur. L’objectif principal de la thèse est de savoir si le modèle proposé et la méthode numérique associée sont capables de prédire fidèlement le comportement à long terme (plusieurs centaines d’années) de ces conteneurs en situation de stockage, notamment l’épaisseur critique à partir de laquelle la rupture ductile apparait. Le comportement ductile de l’acier P285NH a été caractérisé par des essais sur des éprouvettes prélevées sur une maquette échelle 1:1. Des essais de traction ont été réalisés sur des éprouvettes lisses et entaillées issues du matériau de base ainsi que du joint soudé. Pour ces matériaux, un modèle de comportement élastoplastique avec écrouissages non linéaires cinématique et isotrope fortement couplés à l’endommagement ductile isotrope et faiblement couplé à la corrosion généralisée, a été développé. Sa formulation est basée sur la thermodynamique des processus irréversibles avec des variables d’état macroscopiques en considérant des grandes déformations plastiques. Plusieurs cas de simulations sur conteneurs soumis à différents chargements mécaniques et vitesses de corrosion sont réalisés
Andra, the French national radioactive waste management agency, is in charge of studying the possibility of disposal of High Level activity Wastes (HLW) in deep geological repository. Andra has planned to encapsulate HLW in non-alloy P285NH steel overpacks before inserting them into horizontal steel cased micro-tunnels called HLW disposal cells. The objective of this PhD is to study the long-term behavior of a welded steel overpack subjected to mechanical loading and generalized corrosion. Several tensile tests have been performed on smooth and notched specimens taken from both base material and welded material. For these materials, an elastoplastic behavior model with mixed nonlinear hardening strongly coupled with ductile isotropic damage and weakly coupled with generalized corrosion is developed. It is formulated based on the classical thermodynamics of irreversible processes framework with state variables at the macroscopic scale assuming the large plastic strains and small elastic strains. The comparisons between numerical and experimental results allow us to be confident in the capability of numerical simulations performed on P285NH to simulate the initiation and propagation of cracks. Finally, the addition of corrosion allows performing multiple simulations on overpacks, subjected to different mechanical loading conditions and corrosion conditions

Les revêtements d'étain sont couramment utilisés en connectique automobile pour des utilisations peu sévères en température. Actuellement il n'existe pas de consensus sur la température limite d'utilisation des revêtements étamés. L'objectif de cette étude est d'étudier le vieillissement thermique des systèmes cuivre/étain utilisés en connectique, et d'évaluer leur durée de vie en fonctionnement, c'est-à-dire sous un courant moyen (produisant de l'effet Joule) et en régime vibratoire (fretting corrosion). L'interdiffusion cuivre/étain mène à la formation de phases intermétalliques de type Cu6Sn5 et Cu3Sn. La cinétique de croissance des intermétalliques est étudiée en fonction de la nature du revêtement d'étain, de la présence ou non d'une sous-couche de nickel (menant à la formation de l'intermétallique Ni3Sn4) et des types de substrats cuivreux différant par les éléments d'alliages. Le coefficient de croissance parabolique mesuré dans chaque système substrat/revêtement permet de comparer la rapidité de la croissance en fonction du système étudié. Les intermétalliques possèdent une dureté sensiblement plus élevée que celle de l'étain seul. Des essais d'échauffement par effet Joule et de fretting corrosion sont menés sur des éprouvettes vieillies et non vieillies. L'échauffement par effet Joule est directement lié à la surface de contact : la dureté du revêtement est donc un paramètre déterminant, qui conditionne l'élévation de température au point de contact. Mais l'aire de la surface de contact conductrice dépend également de l'oxydabilité du revêtement, car la présence d'oxyde peut la réduire. Le phénomène est accentué en régime vibratoire : la production d'oxyde est alors accélérée, et la formation de débris oxydés peut mener à l'apparition de microcoupures électriques. Différentes éprouvettes sont testées en fretting-corrosion, avec deux types d'expérience : des essais à débattement variables et des essais en durée de vie. Les essais en débattement variable permettent d'identifier la transition entre le glissement partiel (d'amplitudes faibles, pour lesquelles la durée de vie du contact est considérée comme infinie) et le glissement total (d'amplitudes plus élevées, pour lesquelles la durée de vie du contact est limitée). Les essais en durée de vie permettent de comparer la durabilité des éprouvettes testées. L'observation des traces de fretting permettent l'identification des modes de défaillance. La dégradation des contacts étamés est le fait d'une oxydation et d'une usure conjointes, menant à l'isolation électrique à cause de la présence de débris oxydés. La dégradation des contacts intermétalliques est le fait d'une fragilisation du revêtement, menant à son décollement : le mode de défaillance est alors la production de débris oxydés de cuivre, provoquant une isolation électrique au point de contact
Tin coatings are widely used in automotive connectors for applications where temperature are not too severe. Currently, there is no consensus concerning the limit temperature to use tin coatings. The aim of this study is to study the thermal ageing of the copper/tin systems in the connector field, and to estimate the lifetime performance, i. E. Under a medium current (producing Joule effect), and in a vibratory state (fretting-corrosion). The copper/tin interdiffusion leads to the formation of intermetallic phases (Cu6Sn5 et Cu3Sn). The growth kinetics of intermetallics is studied as a function of the nature of the coating, of the use of a nickel underlayer or not, (leading to the formation of a Ni3Sn4 intermetallic phase), and of the nature of the copper substrate (alloying elements). The measure of the parabolic growth coefficient allows to rank the substrate/coating systems in terms of the growth rate of the intermetallics. Intermetallics are signifificantly harder than pure tin. Joule effect tests (leading to a temperature rise) and fretting-corrosion tests are undertaken on different specimens, aged and non aged. The temperature rise due to Joule heating is directly a function of the contact area and the coating hardness is a decisive parameter in the control of the temperature rise at the contact spot. But the conductive contact area also depends on the oxydability of the coating, because the presence of oxide can reduce it. The phenomenon can be increased by vibrations : oxide production is accelerated, and and formation of oxide debris can lead to microcuts and disruption of the contacts. Fretting-corrosion tests are also performed to predict reliability, with two types of experiments: a variable displacement test and a lifetime test. The variable displacement test are done to identify the transition between partial slip (low displacement values, for which the lifetime is considered infinite), and gross slip (higher displacement values, for which lifetime is limited). Lifetime tests allow to compare the durability of the different specimens tested. Observations of the fretting scars are made to understand the failure mechanism. The degradation of electrical properties of tinned contacts are due to oxidation and wear, leading to microcuts emergence. The degradation of intermetallic contacts is due to an embrittlement of the coating, leading to the spalling of the intermetallics and to a change in the failure mode with the production of copper oxide debris, leading rapidly to an electrical insulation at the contact spot

Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'une collaboration avec EADS Innovation Works et AIRBUS. L'objectif des travaux est d'identifier les modes d'endommagements possibles d'éléments de structure métalliques d'aéronefs développés en service et d'en comprendre les mécanismes et les effets sur les propriétés des matériaux afin de contribuer au développement d'une méthode de contrôle non destructif innovante. Le matériau sélectionné est un alliage d'aluminium 2024-T351, l'un des matériaux constitutifs de la voilure et du fuselage d'avions civils. Les modes d'endommagement étudiés sont la corrosion et le vieillissement microstructural. La première partie de ces travaux est consacrée à l'analyse de l'influence des conditions d'exposition au milieu corrosif sur le développement de la corrosion intergranulaire et à l'identification des mécanismes de dégradation associés et de leurs cinétiques. Des conditions d'exposition originales alternant des phases d'immersion et d'émersion à différentes températures ont été explorées dans la mesure où elles semblent particulièrement représentatives des conditions d'exposition réelles. Les mécanismes proposés pour comprendre l'endommagement observé dans certaines de ces conditions d'exposition au milieu corrosif, impliquent un phénomène apparenté à de la fragilisation par l'hydrogène, phénomène qui n'est, à l'heure actuelle, pas encore reconnu pour les alliages d'aluminium de la série 2xxx. L'influence de l'hydrogène sur les propriétés physico-chimiques et mécaniques du matériau est donc étudiée dans la seconde partie de ces travaux. Enfin, l'influence d'un vieillissement microstructural sur les propriétés de l'alliage ainsi que les couplages possibles entre vieillissement microstructural et phénomènes de corrosion sont abordés dans une dernière partie. L'ensemble des résultats obtenus permet de révéler des pistes pour développer une méthode CND innovante permettant la caractérisation physique in-situ du niveau d'endommagement à l'échelle locale d'éléments de structures en alliages d'aluminium.

Cette étude visait à évaluer l’efficacité de différentes techniques de protection à prolonger la durée de vie des infrastructures en béton susceptibles d’être atteintes de corrosion des armatures. L’objectif principal du projet était de fournir des informations quantitatives sur l’influence de certaines des stratégies les plus couramment utilisées pour protéger les ouvrages contre la pénétration de l’humidité et des ions chlorure ainsi que pour contrôler l’initiation et la propagation de la réaction de corrosion. Ainsi, l’impact de l’utilisation de scellants non coupe-vapeur, de membranes et de produits inhibiteurs de corrosion (migrateur et adjuvant) a été étudié. Les différents traitements ont été testés sur des corps d’épreuve pré-conditionnés de manière à présenter quatre niveaux de contamination et de détérioration : état vierge non corrodé, état contaminé par les ions chlorure mais non corrodé, état de corrosion initiée et état de propagation de la corrosion. Un des objectifs spécifiques de cette étude était d’évaluer l’influence des différents traitements sur l’évolution de facteurs comme la distribution interne de l’humidité relative, la distribution des ions chlorure ainsi que l’activité de corrosion. Pour ce faire, 51 dalles de béton armé ont été fabriquées et exposées à des cycles de mouillage (brouillard salin) et de séchage dans une chambre environnementale. Afin de caractériser l’évolution de l’activité de corrosion propre à chaque condition, un suivi électrochimique des éléments comportant des mesures de potentiel électrochimique et de résistance à la polarisation linéaire a été assuré. À la suite de la période de cyclage dans la chambre de brouillard salin, une autopsie a été pratiqué sur une sélection de corps d’épreuve. Cette opération avait pour but de dégager les barres d’armature de manière à caractériser les zones anodiques.
Cette étude visait à évaluer l’efficacité de différentes techniques de protection à prolonger la durée de vie des infrastructures en béton susceptibles d’être atteintes de corrosion des armatures. L’objectif principal du projet était de fournir des informations quantitatives sur l’influence de certaines des stratégies les plus couramment utilisées pour protéger les ouvrages contre la pénétration de l’humidité et des ions chlorure ainsi que pour contrôler l’initiation et la propagation de la réaction de corrosion. Ainsi, l’impact de l’utilisation de scellants non coupe-vapeur, de membranes et de produits inhibiteurs de corrosion (migrateur et adjuvant) a été étudié. Les différents traitements ont été testés sur des corps d’épreuve pré-conditionnés de manière à présenter quatre niveaux de contamination et de détérioration : état vierge non corrodé, état contaminé par les ions chlorure mais non corrodé, état de corrosion initiée et état de propagation de la corrosion. Un des objectifs spécifiques de cette étude était d’évaluer l’influence des différents traitements sur l’évolution de facteurs comme la distribution interne de l’humidité relative, la distribution des ions chlorure ainsi que l’activité de corrosion. Pour ce faire, 51 dalles de béton armé ont été fabriquées et exposées à des cycles de mouillage (brouillard salin) et de séchage dans une chambre environnementale. Afin de caractériser l’évolution de l’activité de corrosion propre à chaque condition, un suivi électrochimique des éléments comportant des mesures de potentiel électrochimique et de résistance à la polarisation linéaire a été assuré. À la suite de la période de cyclage dans la chambre de brouillard salin, une autopsie a été pratiqué sur une sélection de corps d’épreuve. Cette opération avait pour but de dégager les barres d’armature de manière à caractériser les zones anodiques.
This study aimed at evaluating the capacity of various protection techniques to extend the service-life of concrete infrastructure affected by reinforcement corrosion. The main objective of this project was to provide quantitative information on the influence of some of the most commonly used strategies in practice to protect reinforced concrete structures against the initiation and propagation of corrosion, respectively non-vapor barrier sealants, waterproofing membranes and corrosion inhibitors products (penetrating and admixture). The various treatments were tested on laboratory-size concrete test slabs pre-conditioned in such a way to exhibit four different stages of contamination and deterioration: virgin, contaminated by chlorides but not corroded, corrosion initiated and corrosion propagating. A specific objective of this study was to evaluate the influence of different treatments on the evolution of various factors such as the internal distribution of relative humidity, the distribution of chlorides and the corrosion activity. Through two successive experimental phases, 51 test slabs were produced and subjected to cycles of wetting (salt spray) and drying in an environmental chamber. In order to monitor the evolution of the corrosion activity for each condition, half-cell potential and linear polarization measurements were carried out on all specimens at regular time intervals. Following the period of cycling in the salt spray chamber, an autopsy was performed on a selection of tested slabs in order to expose the reinforcing steel rebars and allow a characterization of the anodic areas.
This study aimed at evaluating the capacity of various protection techniques to extend the service-life of concrete infrastructure affected by reinforcement corrosion. The main objective of this project was to provide quantitative information on the influence of some of the most commonly used strategies in practice to protect reinforced concrete structures against the initiation and propagation of corrosion, respectively non-vapor barrier sealants, waterproofing membranes and corrosion inhibitors products (penetrating and admixture). The various treatments were tested on laboratory-size concrete test slabs pre-conditioned in such a way to exhibit four different stages of contamination and deterioration: virgin, contaminated by chlorides but not corroded, corrosion initiated and corrosion propagating. A specific objective of this study was to evaluate the influence of different treatments on the evolution of various factors such as the internal distribution of relative humidity, the distribution of chlorides and the corrosion activity. Through two successive experimental phases, 51 test slabs were produced and subjected to cycles of wetting (salt spray) and drying in an environmental chamber. In order to monitor the evolution of the corrosion activity for each condition, half-cell potential and linear polarization measurements were carried out on all specimens at regular time intervals. Following the period of cycling in the salt spray chamber, an autopsy was performed on a selection of tested slabs in order to expose the reinforcing steel rebars and allow a characterization of the anodic areas.

Les composites thermostructuraux à matrice séquencée SiCf/[Si, C, B]m et Cf/[Si, C, B]m sont destinés à remplacer les super-alliages dans l'architecture des parties chaudes des moteurs aéronautiques. Leur résistance à l'oxydation/corrosion a été étudiée à partir (i) de vieillissements dans des environnements à haute température et à haute pression, (ii) d'essais mécaniques post-vieillissement à température ambiante, (iii) d'analyses morphologiques post-mortem par le biais de Microscopies Optique et Electronique à Balayage et (iv) de caractérisations physico-chimiques en Diffraction des Rayons X, Microspectrométrie Raman, Spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier, Spectroscopie de Photons X, Spectroscopie d'Electrons Auger et Microanalyse par Spectrométrie de Rayons X. Les essais de corrosion sont menés à 600 et à 1200°C, pendant des durées pouvant atteindre un millier d'heures dans des mélanges Air/H2O(g) (90/10, 80/20 et 50/50) s'écoulant entre 5 et 10 cm. S-1, de la pression atmosphérique jusqu'à 1 MPa. Les influences des différentes conditions expérimentales et des paramètres propres aux matériaux sont mises en évidence et discutées. En outre, des modes d'initiation et de propagation de la corrosion sont proposés pour chacun des deux matériaux et pour chacune des deux températures étudiées. Enfin, une approche théorique, basée sur les équations de diffusion de Stephan-Maxwell et des calculs thermodynamiques, est développée et permet de prévoir l'ordre de grandeur des vitesses de dégradation du SiC et du B4C dans des environnements à haute température et à haute pression. Le modèle analytique prend en compte les phénomènes d'inter-diffusion des espèces gazeuses dans la couche limite située à la surface du carbone oxydé et a été validé à partir de données expérimentales extraites de cette étude et de la littérature.

Le cout entraine par la rehabilitation des ouvrages en beton arme corrodes est une source d'inquietude mondiale. Les mecanismes de reaction-diffusion impliques durant le transport des ions chlorure, qui sont a l'origine de la corrosion des armatures, sont donc etudies dans le cas d'un beton sature. La litterature nous informe que de nombreuses methodes experimentales ainsi que des modeles existent afin de comprendre et de decrire le transport de ces ions. Toutefois, il apparait que differents parametres obtenus empiriquement sont souvent difficiles a comparer entre eux et certaines observations experimentales restent inexpliquees. A partir de ce constat, une theorie encore peu utilisee dans le domaine du genie civil, appelee l'approche multi-especes, est presentee. Cette approche, qui prend en compte les interactions entre les differentes especes ioniques presentes dans la solution interstitielle du beton, a ete utilisee pour modeliser la diffusion et la migration de plusieurs especes ioniques dans des milieux poreux satures. Un nouveau modele numerique, appele msdiff, pour multi-species diffusion, a ete developpe afin de simuler diverses situations qui impliquent le transport des ions chlorure. Grace a msdiff, divers resultats experimentaux trouves dans la litterature et qui n'etaient pas tres bien compris, peuvent maintenant etre expliques. Ensuite, msdiff a ete utilise pour simuler des essais d'immersion effectues sur differents betons. Les simulations montrent, a l'aide d'une etude de sensibilite, quels sont les phenomenes qui ont le plus d'influence sur le transport des ions chlorure. Parmi eux, la fixation des ions par le beton et la composition de la solution interstitielle semblent avoir le plus grand effet. Enfin, les simulations demontrent clairement qu'il n'est pas raisonnable d'utiliser une methode empirique pour predire la vitesse de penetration des ions chlorure. L'utilisation des lois de fick pour predire a long terme est donc fortement remise en cause.

Ce travail comporte une partie consacree a la synthese de revetements a base de pvdf et de derives phosphones et une partie reservee a l'etude de leurs proprietes d'adherence et d'anticorrosion sur l'acier. Ainsi, nous avons tout d'abord justifie, par la preparation d'alkylphosphonates fluores et par des mesures de mouillabilite, le choix des fonctions acide phosphonique comme moyen d'apporter des proprietes d'adherence sur l'acier a des composes a caractere hydrophobe. Nous avons ensuite synthetise des monomeres insatures de type (meth)acrylate porteurs de fonctions phosphonate et acide phosphonique. Ces monomeres ont ete utilises dans des reactions radicalaires pour introduire sur le pvdf des fonctions adherantes sur l'acier. Des copolymeres greffes ont ete prepares a partir de poudres de pvdf active par l'ozone et par l'irradiation electronique. Par ailleurs des copolymeres statistiques et diblocs ont ete synthetises et melanges au pvdf. Ensuite, nous avons applique ces differents composes sur des plaques d'acier n'ayant subi comme traitement qu'un degraissage a l'ether. Dans un premier temps, nous avons montre l'efficacite inhibitrice de corrosion des fonctions diacide phosphonique par des mesures d'impedance electrochimique. Dans un second temps, nous avons teste l'adherence des copolymeres greffes et des melanges sur l'acier ainsi que leur tenue a la corrosion

Dans des contextes industriels spécifiques, coller un revêtement épais élastomère à des canalisations en acier constitue le meilleur moyen de les protéger de la corrosion en milieu marin. Ce travail de thèse a principalement pour objectif de mieux appréhender le comportement à long terme de ces assemblages acier/colle/revêtement en milieu marin. Deux approches complémentaires ont été définies. La première se base sur des outils statistiques pour traiter les données de caractérisations physico-chimiques des matériaux issus des assemblages utilisés en service depuis plus de trente ans. A partir de ces données hétérogènes (les assemblages sont différents en termes de formulations des matériaux, de procédé de collage et de conditions de vieillissement); des groupes homogènes présentant des scénarios de vieillissement identiques ont été identifiés et les mécanismes majeurs de dégradation du revêtement ont été établis. La seconde approche se focalise sur les assemblages actuellement utilisés dans les opérations de rénovation. Une démarche expérimentale a donc été mise en place en laboratoire afin d’accélérer de manière contrôlée le vieillissement des matériaux et assemblages. Les objectifs sont multiples. Pour chaque matériau (revêtement et colle), il s’agissait de comprendre les mécanismes de dégradation et les cinétiques d’absorption d’eau qui expliquent les évolutions de propriétés mécaniques et physico-chimiques observées au cours du vieillissement. De même, les interfaces ont été caractérisées et les paramètres de procédé qui influent sur la tenue de l’interface métallique ont été identifiés. Cette approche découplée a permis de mieux comprendre le comportement en milieu marin de l’assemblage d’étude à partir de celui des matériaux et interfaces présentes
In some industrial applications, bonding rubber coatings to metallic pipelines is a suitable solution to protect them from marine corrosion. This study deals with the long term behavior of such metallic coated pipelines in a marine environment. Two different approaches have been developed. The first focuses on degradation data of pipelines used for around thirty years in normal service conditions. As these bonded assemblies are different in terms of material formulations, manufacturing processes and aging conditions, statistical tools were used to identify homogeneous groups with identical aging mechanisms. Also, based on these results, the main degradation mechanisms of the rubber coating were established. The second approach focused on pipelines used currently in renovation operations. An experimental methodology was developed in the laboratory to accelerate aging processes. The bulk materials, surfaces and interfaces were characterized physically, chemically and mechanically before and after natural sea water ageing. This enabled an understanding of the mechanisms and kinetics governing adhesion and degradation to be developed. It also allowed the influence of sea water aging on the failure strength of the assembly of interest to be investigated

Ce travail a pour objectif d'evaluer l'analogie de comportement vis-a-vis de l'alteration dans l'eau et dans un environnement argileux humide, des verres volcaniques aluminosilicates et des verres d'interet nucleaire de type alumino-borosilicates. Le verre basaltique s'altere initialement dans l'eau par des processus d'hydrolyses ayant une energie d'activation de l'ordre de 73 kj/mole. Lorsque le progres de la reaction augmente, la vitesse d'alteration chute de plus de 4 ordres de grandeur par rapport a la vitesse initiale, v 0. La cinetique d'alteration n'est pas gouvernee par la seule chimie de la solution alterante. La pellicule d'alteration du verre semble jouer un role majeur de barriere diffusionnelle limitant le transfert des especes reactantes et produites. Tous ces elements soulignent l'analogie de comportement dans l'eau des verres basaltiques et des verres borosilicates nucleaires. Par opposition, la reaction d'alteration des verres volcaniques de type obsidienne met en jeu d'autres mecanismes d'alteration que ceux impliques lors de la dissolution du verre borosilicate. L'alteration d'un verre basaltique en presence d'un materiau d'environnement argileux est egalement examinee, au travers de l'etude du systeme naturel verre basaltique + pelite argileuse au salagou. Ce travail, couplant des donnees mineralogiques, chimiques et isotopiques permet de discuter des interactions entre un verre basaltique et la pelite argileuse. Les donnees de lixiviation en laboratoire des verres basaltiques ainsi que celles de l'alteration du verre du salagou en milieu naturel, ont ete modelisees a l'aide d'un code couplant dans une loi cinetique, le transfert diffusif de la silice dissoute et une loi d'affinite reactionnelle.

L'influence de la distance de projection sur la microstructure et les propriétés mécaniques de l'alliage Colmonoy déposé par HVOF sur un acier SAE 1045 a été étudiée de manière systématique. La distance de projection varie entre 380 et 470 mm et les revêtements sont étudiés sur la surface et dans une section droite. L'analyse microstructurale est réalisée par MEB et par analyse d'images. Les différentes phases présentes dans le revêtement sont identifiées par diffraction des rayons X. Les contraintes résiduelles de surface sont déterminées par diffraction X en utilisant la méthode des sin[psi], l'analyse étant menée sur la famille de plans {311} de la phase du Nickel à environ 2[théta] ~ 93.2°. Les propriétés mécaniques des revêtements et des systèmes substrat/revêtement sont évaluées au moyen d'essais statiques et dynamiques. La dureté et le module d'élasticité des revêtements sont déterminés par nano-indentation utilisant un indenteur Berkovich et la méthode proposée par Oliver et Pharr. Les limites élastiques des revêtements sont aussi estimées à partir des courbes de chargement suivant la méthodologie de Zeng et Chiu en utilisant un indenteur bille et les équations de Hertz. Les propriétés mécaniques des systèmes substrat/revêtement sont déterminées par des essais de traction et de fatigue-corrosion sur des éprouvettes cylindriques. Les essais de fatigue corrosion ont été réalisés en flexion-rotation à une fréquence de 50 Hz dans une gamme de contraintes appliquées alternées entre 250 et 420 MPa, ceci dans une solution de NaCI à 3%. Les essais de fatigue-corrosion ont été conduits en utilisant des éprouvettes revêtues de chrome dur
The influence of the spraying distance on the microstructure and mechanical properties of a Colmonoy 88 alloy deposited by means of HVOF thermal spraying onto a SAE 1045 steel substrate has been investigated in a systematic manner. The spraying distance varied between 380-470 mm and the deposits were evaluated both on their surface and cross section. The microstructural study was conducted by means of SEM and image analysis techniques. The different phases present in the deposits were identified by means of XRD. The surface residual stresses of the coatings were also determined employing the sin2[psi] method, the analysis being conducted on the (311) plane ofthe Ni phase, at 2[theta] ~ 93.2°. The mechanical properties of the coatings and substrate-coating systems were evaluated by means of static and dynamic mechanical tests of a different nature. Hardness and elastic modulus of the coatings were determined by means of instrumented indentation employing a Berkovich indenter and the methodology earlier proposed by Oliver and Pharr. The yield strength of the coatings was also estimated from the above curves following the methodology suggested by Zeng and Chiu, as well as from spherical indentation tests and the Hertz equations commonly used in contact mechanics. The mechanical properties of the substrate-coating system were evaluated by means of tensile and corrosion-fatigue tests employing cylindrical samples. Corrosion-fatigue tests were carried out under rotating-bending conditions at a frequency of 50 Hz, in the range of altemating stresses of 250-420 MPa, employing a of 3 wt% NaCI solution. Corrosion-fatigue tests were conducted employing steel samples coated with hard Cr

Lorsqu'une structure en béton est soumise à des sollicitations du type séchage ou hautes températures, différents mécanismes interviennent aux différentes échelles d'étude possibles de ce matériau, induisant le comportement global de la structure. Deux mécanismes sont ici distingués : les gradients (hydriques ou thermiques) à l'échelle macroscopique et les incompatibilités de déformations pâte de ciment/granulat à l'échelle mésoscopique. Les travaux présentés visent à déterminer l'effet de ces deux mécanismes. Les simulations réalisées sur le logiciel aux Eléments Finis Cast3M montrent ainsi l'apport d' "essais virtuels" en complément des expériences réelles pour permettre la séparation et la quantification des différents mécanismes intervenant dans la dégradation des propriétés mécaniques. Ces travaux s'appuient sur l'association des deux approches mésoscopique et macroscopique, utilisant deux maillages différents, homogène (considérant une phase unique, le béton) et hétérogène (considérant les deux phases pâte de ciment et granulats). L'influence du modèle mécanique adopté lors des simulations sur l'endommagement et la chute des propriétés mécaniques est également étudié.

Les fibres aramides sont des fibres à hautes performances mécaniques utilisées dans les géotextiles pour le renforcement des sols traités ou dans les câbles et cordages à applications maritimes. L'objectif de ce travail consiste à répondre aux problématiques de durabilité posées dans le cadre d'une exposition prolongée en sols alcalins (pH9-pH11) ou dans l'eau de mer, et à améliorer la compréhension des mécanismes de dégradation mis en jeu. Des vieillissements accélérés en laboratoire ont donc été réalisés sur trois types de fibres aramides dans différents milieux. Dans un premier temps, les fibres ont été caractérisées à l'échelle macromoléculaire, structurale, morphologique et macroscopique. Ainsi, des chutes de résistance mécanique associées principalement à des phénomènes de coupures des chaînes ont été mises en évidence pour les fibres Twaron 1000 vieillies dans l'eau douce, dans l'eau de mer, à pH9 et à pH11. Cependant, aucune évolution du module de traction n'a été observée dans ces conditions. Cette même approche multi-échelles a mis en évidence la grande stabilité des fibres Technora T240 dans ces environnements pourtant agressifs. Ensuite, l'étude de l'influence de l'ensimage sur le vieillissement en environnement alcalin révèle que non-seulement la présence d'ensimage permettait de limiter l'abrasion entre les fibres, mais pouvait également jouer un rôle de protection vis-à-vis de l'hydrolyse. Enfin, la comparaison de l'évolution des propriétés mécaniques des fibres aramides et polyesters vieillies en milieu basique a révélé que les fibres Technora T240 semblent être très bien adaptées au renforcement des sols traités compte-tenu de leur grande stabilité vis-à-vis de l'hydrolyse. La deuxième partie de ce travail est consacrée à l'étude du comportement viscoélastique et viscoplastique des fibres Twaron 1000 et Technora T200w. Les résultats ont révélé une influence significative de l'eau de mer sur la déformation en fluage-recouvrance, mais l'influence du vieillissement sur ce comportement n'a pas clairement été établie.

Dans le but d’une introduction en aéronautique civile, la certification des composites à matrice céramique(CMC) requiert la justification de la tenue du matériau durant toute la durée de vie de l’avion (50000h environ),dans des milieux oxydants à haute température et sous les contraintes élevées rencontrées en application. Lebut de cette thèse est d’identifier comment accélérer les essais de vieillissement pour obtenir sur de pluscourtes périodes de temps des essais représentatifs du comportement du matériau en conditions standard. Lecomposite étudié étant doté d’une matrice auto-cicatrisante dont l’efficacité est liée de manière complexe à latempérature et à l’humidité présente dans le milieu oxydant, une compréhension fine des mécanismes dedégradation est nécessaire afin de choisir des leviers d’accélération pertinents. L’influence de paramètresd’essai sélectionnés (pression partielle d’eau, type de chargement mécanique, fréquence de cyclagemécanique, température) sur les cinétiques d’endommagement est analysée, tout en vérifiant que lesmécanismes de dégradation ne sont pas modifiés. La mise en place de méthodes de suivi d'endommagementnon-destructives est indispensable pour quantifier en temps réel les niveaux de dégradation des matériauxsous différentes conditions expérimentales: le suivi par émission acoustique a été utilisé et une techniqueoriginale de suivi par mesure de résistance électrique durant des essais de longue durée a été développée.Deux modèles électro-mécaniques ont été proposés concernant l’évolution de résistance électrique àtempérature ambiante et sous conditions oxydantes. Des estimations de durées de vie basées sur cestechniques ont permis de proposer une méthodologie vers l’accélération d’essais sur CMC
With the aim of an introduction in civil aeronautics, the certification of Ceramic Matrix Composites (CMC)requires to demonstrate the correct behavior of the material during the whole lifetime of the aircraft (about50000h), in high-temperature oxidizing environments and under the stress levels required by the applications.The goal of this thesis is to identify a methodology to accelerate ageing tests in order to get, in shorterdurations, results that are representative of the behavior of the material in standard conditions. The studiedcomposite includes a self-healing matrix which efficiency is linked in a complex way to temperature andhumidity. A thorough understanding of degradation mechanisms is therefore required in order to identifyrelevant accelerating levers. The influence of the selected test parameters (water partial pressure, type ofmechanical loading, frequency of cyclic loading, temperature) on the damage kinetics has been analyzed, whilechecking that the damage mechanisms were not modified. Non destructive monitoring techniques are essentialto quantify in real time the damage level of materials under different test conditions: acoustic emissionmonitoring has been used, and an original method of damage monitoring using electrical resistivity has beendeveloped. Two electromechanical models were proposed, describing the evolution of electrical resistance atroom temperature and under oxidizing conditions. Lifetime estimations based on these techniques led topropose a methodology towards accelerated testing on CMCs