Transposition à grande échelle d'une méthode de contrôle non-destructive ultrasonore des bétons – tomographie non linéaire d'un bloc massif sur la plateforme expérimentale ODE

Les Réactions de Gonflement Interne (RGI) sont des pathologies qui peuvent conduire à une expansion et, par conséquent, une fissuration progressive du béton, réduisant ainsi la durabilité des structures. Dans le cadre d'une approche de prédiction et de suivi de ces pathologies, il est donc nécessaire de mettre en œuvre des systèmes capables de détecter de manière précoce l'apparition de ces pathologies, de les caractériser et les localiser pour faire le lien avec les futurs outils prédictifs.

En ce qui concerne les centrales nucléaires, le béton armé et précontraint de l'enceinte constitue la troisième barrière de confinement et la protection mécanique vis-à-vis des agressions externes. De ce fait, le carottage est proscrit et le développement de techniques de contrôles non-destructifs (CND) est nécessaire au suivi en service, dans le cadre de l'extension de durée de fonctionnement souhaitée par l'exploitant.

Les études précédentes (thèse et post-doctorat de Florian OUVRIER-BUFFET 2016-2021) ont démontré en laboratoire l'efficacité des CND ultrasonores, pour détecter en profondeur les propriétés non- linéaires inhérentes aux zones susceptibles d'être affectées par une pathologie. En effet, soumis à des oscillations basses fréquences, le matériau béton acquiert des propriétés non linéaires, qui évoluent significativement lorsque le matériau se fissure, notamment en cas de réaction alcali-granulat (RAG). Ce sujet de thèse est fait en coopération avec le LMA et l'industriel MISTRAS. Il est lié au volet 3 du consortium CONCRETE qui vise à proposer des solutions pour l'auscultation non destructive des structures en béton, un objectif encouragé par l'HCERES. En fin de première année, la thèse a porté sur l'échelle du laboratoire qui s'étendra jusqu'à juin 2023 pour mettre au point un moyen de contrôle non destructif sur site, en se focalisant sur la détection précoce de pathologie RAG. Les essais se poursuivront par une démonstration de faisabilité sur un bloc massif (4 m 3) sujet à la RAG (programme ODOBA : Observatoire de la Durabilité des Ouvrages en Béton Armé). La méthode sera calibrée par comparaison à d'autres techniques de mesures telles que les cordes vibrantes et les fibre optiques mesurant le niveau d'expansion mais aussi la présence de fissuration. Le travail s'appuiera sur la focalisation des ondes et la décorrélation des signaux coplanaires, en intégrant les contraintes de fonctionnement hors laboratoire, afin de transposer la méthode retenue à grande échelle. A terme, on vise à fournir une tomographie non- linéaire du bloc massif pourvu de zones différentes : saines ou dégradées par la RAG.