Thèse soutenue

Inversion conjointe de mesures non destructives pour l'évaluation des gradients de degré de saturation dans le béton d'enrobage des structures
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Auteur / Autrice : Marie Antoinette Alhajj
Direction : Géraldine VillainSébastien BourguignonSergio Palma-Lopes
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie Civil
Date : Soutenance le 25/09/2020
Etablissement(s) : Ecole centrale de Nantes
Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Centrale Nantes)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Université Gustave Eiffel (2020-....)
Jury : Président / Présidente : Franck Schoefs
Examinateurs / Examinatrices : Géraldine Villain, Sébastien Bourguignon, Sergio Palma-Lopes, Franck Schoefs, Jean-François Girard, Jean-François Lataste, Pierre Charbonnier, Stéphane Poyet
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-François Girard, Jean-François Lataste

Résumé

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Les méthodes d’évaluation non destructives donnant accès à la mesure de la résistivité électrique et de la permittivité diélectrique sont très sensibles au degré de saturation du béton. Inversées et calibrées indépendamment, ces mesures permettent d’obtenir des profils de gradients de degré de saturation en fonction de la profondeur. Dans cette thèse, nous développons une méthode d’inversion conjointe des mesures de résistivité et de permittivité pour améliorer la fiabilité et la précision des profils de degré de saturation estimés. Nous modélisons les mesures sur une dalle de béton en 3D par la méthode des éléments finis, le béton étant considéré comme un milieu homogène vis-à-vis des granulats mais présentant un profil de saturation avec la profondeur, représenté par un modèle continu prenant la forme d'une distribution de Weibull à quatre paramètres. Pour inverser les mesures pour estimer le profil de S, nous avons développé un algorithme de moindres carrés non linéaires de type LevenbergMarquardt. La prise en compte des incertitudes associées à chaque jeu de mesures fait partie intégrante de la méthode développée afin d’affiner sa fiabilité, permettant en outre de propager ces incertitudes sur les paramètres estimés. Deux campagnes expérimentales, l’une de séchage, l’autre d’imbibition, sur des dalles de béton, sont organisées pour tester l’algorithme de l’inversion conjointe. Des avancées notables sont constatées avec l’estimation des profils par la nouvelle approche d’inversion conjointe. Ces profils, par ailleurs comparés à plusieurs autres méthodes indépendantes, se montrent plus stables et plus cohérents avec l’évolution due au séchage et à l’imbibition du béton que ceux estimés par inversion séparée des observables.