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International audience

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Qu'on l'appelle « teneur » ou « concentration en eau » ou encore « humidité », la quantité d'eau présente dans les pores du béton joue un rôle fondamental dans le vieillissement des structures de Génie Civil. En effet, retrait, fluage ou réactions de gonflement interne du béton, pour ne citer que ces phénomènes, en dépendent plus ou moins étroitement. La quasi-unanimité des modèles associées intègrent donc une variable relative à la teneur en eau [GRA 95] [BEN 02] [GRI 07] [SEL 09] [HIL 14]. Dès lors, mesurer in situ la teneur en eau ou l'humidité du béton semblent une idée pertinente pour gagner en précision dans les évaluations de comportement ou de santé structurale des ouvrages. Mais se pose alors la question du matériel : quelles technologies de capteur pour quelle précision de mesure ? Ces dernières années, EDF a testé plusieurs technologies de mesure in situ, avec des capteurs noyés dans le béton, dont la méthode TDR (Time Domain Reflectometry) et la méthode « Pressure Pulse Decay » (développées par le LML) [AGO 16]. La maquette VeRCoRs est utilisée pour qualifier ces méthodes [COR 16]. Des essais non destructifs, mis en ?uvre depuis la surface, sont aussi envisageables [IFS 16]. Néanmoins, peu d'informations sont disponibles pour qualifier les chaines de mesure du point de vue de l'incertitude de mesure. La communication propose, après un rappel des principales techniques de mesures, une démarche pour estimer l'incertitude à respecter pour la mesure de teneur en eau dans les bétons. Cette démarche sera illustrée dans le cadre de la surveillance des enceintes de confinement en béton précontraint. L'idée de base est d'estimer l'apport de l'information « teneur en eau » pour prédire mieux et plus rapidement les déformations différées (retrait fluage) en fin de vie de l'ouvrage. Références [AGO 16] Frank Agostini & al., Monitoring of Gas Permeability and Water Content in Large Concrete Structures: a New Method based on Pressure Pulse Testing, Conférence TINCE 2016, Paris 2016 [BEN 02] Benboudjema Farid, Modélisation des déformations différées du béton sous sollicitations biaxiales. Application aux enceintes de confinement de bâtiments réacteurs des centrales nucléaires, thèse université de marne la vallée, 2002 [COR 16] Corbin Manuel, Masson Benoit, Garcia Mélanie, Vercors mock up ? First experimental results and synthesis of the benchmark, Conférence TINCE 2016, Paris 2016 [GRA 95] Granger Laurent, Comportement différé du béton dans les enceintes de centrales nucléaires : Analyse et modélisation, Thèse de l'ENPC, 1995 [GRI 07] Grimal Etienne. Caractérisation des effets du gonflement provoqué par la réaction alcali-silice sur le comportement mécanique d'une structure en béton. Thèse de l'université Paul Sabatier. Toulouse, France : Université Paul Sabatier-Toulouse III, 2007. 200p. [HIL 14] Hilaire Alexandre, Etude des déformations différées des bétons en compression et en traction, du jeune au long terme, thèse ENS Cachan, 2014 [IFS 16] site internet de l'IFSTTAR Auscultation non destructive, surveillance et gestion durable des ouvrages - http://www.ifsttar.fr/collections/ActesInteractifs/AII1/index.html [SEL 09] Sellier Alain, BUFFO-LACARRIERE Laurie. Vers une modélisation simple et unifiée du fluage propre, du retrait et du fluage en dessiccation du béton, European Journal of Environmental and Civil Engineering (EJECE), volume 13(10), 2009. Pp. 1161-1182

International audience; En mécanique des fluides, l'équation de Navier-Stokes permet de calculer les grandeurs associées aux écoulements autour d'obstacles, comme la pression, les vitesses ou la portance... Cette équation est simplifiée en faisant l'hypothèse que le fluide est idéal, c'est-à-dire qu'il est newtonien, stationnaire, stratifié ou incompressible. Les équations simplifiées sont analogues à celles que l'on a en électromagnétisme ou en ultrasons. La méthode DPSM est une méthode semi-analytique qui permet une modélisation de ces 2 domaines pour résoudre différents problèmes d'ingénierie nativement en dimension 3. L'extension de la méthode à la mécanique des fluides permet de modéliser les écoulements en dimension 3 d'une manière plus performante que les méthodes aux éléments finis et plus générale que les études théoriques résolues principalement en 2D.

The mechanical compaction of soil influences not only the mechanical strength and compressibility but also the hydraulic behavior in terms of hydraulic conductivity and soil suction. At the same time, electric and dielectric parameters are increasingly used to characterize soil and to relate them with mechanic and hydraulic parameters. In the presented study electromagnetic soil properties and suction were measured under defined conditions of standardized compaction tests. The impact of external mechanical stress conditions of nearly pure kaolinite was analyzed on soil suction and broadband electromagnetic soil properties. An experimental procedure was developed and validated to simultaneously determine mechanical, hydraulic and broadband (1 MHz-3 GHz) electromagnetic properties of the porous material. The frequency dependent electromagnetic properties were modeled with a classical mixture equation (advanced Lichtenecker and Rother model, ALRM) and a hydraulic-mechanical-electromagnetic coupling approach was introduced considering water saturation, soil structure (bulk density, porosity), soil suction (pore size distribution, water sorption) as well as electrical conductivity of the aqueous pore solution. Moreover, the relaxation behavior was analyzed with a generalized fractional relaxation model concerning a high-frequency water process and two interface processes extended with an apparent direct current conductivity contribution. The different modeling approaches provide a satisfactory agreement with experimental data for the real part. These results show the potential of broadband electromagnetic approaches for quantitative estimation of the hydraulic state of the soil during densification.