Caractérisation des discontinuités dans des ouvrages massifs en béton par la diagraphie électrique de résistivité

Characterization of discontinuities inside massive concrete structures with electrical resistivity logging

• Auteur / Autrice : Elodie Taillet
• Direction : Alain Denis, Jean-François Lataste, Patrice Rivard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil et mécanique
• Date : Soutenance le 17/12/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1 en cotutelle avec Université de Sherbrooke (Québec, Canada)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de mécanique et d'ingénierie de Bordeaux - Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux / I2M
• Jury : Président / Présidente : Bernard Giroux
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mourad Karray, Michel Chouteau, Vincent Garnier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Inversion (géophysique)

Diagraphies

Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus)

Ouvrages hydrauliques

Imagerie de résistivité électrique

Fissuration

Construction en béton

Mots clés libres

Résistivité électrique

Discontinuités

Ouvrage massif de béton

Sonde normale

Inversion

Electrical resistivity

Discontinuities

Massive concrete structure

Normal probe

Inversion

Résumé

Les discontinuités sont préjudiciables à la pérennité des structures en béton. Les méthodes non-destructives sont bien développées pour l’étude des altérations en surface, mais peu de techniques sont adaptées à la caractérisation de défauts dans la masse. Dans cette thèse, des mesures de résistivité électrique sont réalisées pour l’étude des discontinuités (fissures, joints, interfaces) au sein des ouvrages massifs en béton par l’intermédiaire des forages préexistants. La technique utilisée est la diagraphie électrique de résistivité en dispositif normal. Une première approche numérique (éléments finis) permet d’appréhender les corrections à apporter sur les mesures. Puis l’étude des paramètres d'ouverture, de contraste entre la résistivité de la discontinuité et du béton, et d'extension permet de proposer une méthode d’inversion des mesures pour la caractérisation de l’endommagement. Des essais sur des ouvrages hydrauliques sont réalisés afin de définir la méthodologie de mesure sur site. Les mesures sont ensuite confrontées à la méthode d’inversion pour la valider.

Discontinuities are one of the most harmful damage to the durability of concrete structures. The non-destructive methods appear to be effective for the detection and the location of surface cracks but they might be unsuitable for investigation of massive concrete body. In this thesis, the electrical resistivity measurements are made for the study of cracks and discontinuities (concrete joints, interfaces ...) in massive concrete structures by preexisting boreholes. The study is based on a first numerical approach (finite elements) to understand the corrections on data. Then the study of the aperture, the resistivity contrast between the discontinuity and the concrete, and the extension provide a method for the inversion of measures to characterize the damage. The tests on hydraulic structures are carried out to define the methodology for on measurement site. The measurements are then compared to the inversion method to validate it.