Installation MACUMBA
L'installation MACUMBA (Moyens d’essais Appliqués à l’étude du Confinement assUré par des Murs en Béton Armé) est une installation expérimentale dédiée à l'étude du confinement assuré par des parois en béton. Composante de la plateforme expérimentale MISTRAL située à l’IRSN/Saclay, elle vise à évaluer les débits de fuite gazeux et particulaires à travers les réseaux de fissures, dans les structures en béton armé, dues à des accidents (accident grave, incendie, séisme,…) ou au vieillissement.
L'installation
L'installation MACUMBA permet d’accueillir différents types de maquettes d’ouvrages en béton armé rencontrés dans les installations nucléaires (enceinte de confinement de REP, parois représentatives de locaux ventilés de Laboratoires et Usines) afin de les soumettre à des sollicitations mécaniques et thermiques maîtrisées.
Cette installation se compose :
- d’une dalle d’essai d’environ 100 m² et 30 cm d’épaisseur, fortement ferraillée et disposant d’un strong-floor muni de 72 douilles d’ancrage permettant de reprendre des efforts de horizontaux de 300 kN,
- d’un pont roulant d’une capacité de 10 tonnes,
- de six vérins hydrauliques d’une capacité unitaire de 1500 kN permettant d’exercer des contraintes mécaniques maîtrisées,
- d’un ensemble d’équipements associés au fonctionnement de ces vérins (groupe hydraulique, refroidisseur, baie de pilotage),
- des circuits de fluide et des équipements permettant de reproduire les conditions thermodynamiques souhaitées (air comprimé à température ambiante, générateur air-vapeur pouvant délivrer jusqu’à 100 m3/h d’air et 80 kg/h de vapeur à 5 bar et 150°C),
- des moyens de mesure des débits de fuite gazeux et particulaires (débitmétrie classique, traçage gazeux, traçage particulaire avec des aérosols de granulométrie maîtrisée),
- des moyens de mesure de la fissuration mécanique du béton (capteurs LVDT, corrélation d’images…).
- Cette installation est exploitée par le Laboratoire d’expérimentations et de modélisation en aérodispersion et confinement (LEMAC).
Photo : dalle d'essai de Macumba
Projet COBRA (COnfinement du Bâtiment Réacteur en condition d’Accident)
Le volet expérimental du projet de recherche COBRA, dédié à l'étude du confinement assuré par l'enceinte interne d’un réacteur à eau sous pression (REP) de 1300 MWe, est le premier programme réalisé sur l’installation MACUMBA. Il a pour objectif la mesure des débits de fuite gazeux et particulaires en air sec à température ambiante (jusqu’à 5 bars, conditions des épreuves décennales) et en air-vapeur (jusqu’à 5 bars et 150°C, conditions accidentelles), au travers de fissures traversantes dans une paroi en béton armé représentative d’une partie courante de l’enceinte de confinement interne d’un REP 1300 MWe.
Le projet COBRA permettra, au travers d’une thèse en collaboration avec l’ENS Paris-Saclay, de disposer d’un premier outil de prédiction des débits de fuite gazeux et particulaires en conditions d’accident grave et de déterminer le coefficient de transposition gazeux entre le débit en air sec et celui en air-vapeur. Il finalisera ainsi les travaux initiés dans le cadre du projet ANR ECOBA (2010-2014) auquel l’IRSN était associé.
Par la suite, d’autres programmes de recherche seront réalisés pour répondre aux autres besoins relatifs à l’évaluation du confinement assuré par des ouvrages en béton, tels que l’étude du comportement des revêtements composites en situation d’accident grave et l’évaluation des débits de fuite au travers de parois en béton soumises à différentes sollicitations (incendie, séisme…) ou à un vieillissement.
Ce programme est mené en collaboration entre le Laboratoire de modélisation et d’analyse de la performance des structures (LMAPS) et le Laboratoire d’expérimentations et de modélisation en aérodispersion et confinement (LEMAC).
Photo :deux maquettes du projet COBRA sur la dalle d'essai de MACUMBA