An innovative cathodic protection solution for reinforced concrete infrastructures in marine environments

Solution innovante de protection cathodique des structures en béton armé en environnements marins

• Auteur / Autrice : Julie Dubuit
• Direction : Alexandra Bertron, Benjamin Erable
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Inscription en doctorat le 15/05/2021
• Etablissement(s) : Université de Toulouse (2023-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMDC - Laboratoire Matériaux et Durabilité des Constructions de Toulouse
• Partenaire(s) de recherche : établissement délivrant conjointement le doctorat : Toulouse, INSA

Mots clés

Mots clés libres

Corrosion

Environnement marin

Protection cathodique

Génie Civil

Béton armé

Reinforced concrete

Corrosion

Cathodic protection

Civil engineering

Marine environment

Résumé

Le travail de thèse porte sur le développement d'une nouvelle technologie de protection cathodique des structures en béton armé contre la corrosion en milieux marins. Cette solution est dérivée d'un procédé naturel qui lui confère un caractère autonome, durable et écologique. Le concept de cette solution innovante a été éprouvé dans un travail préliminaire à l'aide de simulations numériques relatives à un élément en béton armé en milieu marin. Un travail expérimental sur les mêmes bases géométriques que la simulation a fourni des résultats qui ont bien confirmé les prédictions numériques, affichant même des niveaux de protection supérieurs à ceux attendus. De plus ces valeurs expérimentales s'inscrivent dans la gamme de valeurs recommandée par la norme EN ISO 12696 de protection cathodique de l'acier dans le béton. De nombreux développements scientifiques et techniques demeurent néanmoins nécessaires pour étoffer les résultats et aboutir à un concept robuste et industrialisable. Ces développements sont conduits dans le cadre de cette thèse autour de 3 axes principaux : un axe procédé, un axe modélisation et CAO, un axe chantier pilote.

The objective of this thesis' work is to develop a new technology for the cathodic protection of reinforced concrete structures against corrosion in marine environments. This solution derives from a natural process giving it an autonomous, sustainable and ecological nature. This innovative concept has been proven firstly through a preliminary work, numerically simulating a reinforced concrete element immersed in a marine environment. Then, using the same geometrical characteristics as the simulations, an orignal experiment provided results that confirmed the numerical predictions, showing higher protection levels than expected. Also, the experimental values happened to be in line with the range of values recommended by the EN ISO 12696 standard - cathodic protection of steel in reinforced concrete structures. Numerous scientific and technical developments remain nevertheless necessary in order to expand the results that will lead to a robust and industrializable technology. These developments will be lead – in the case of this thesis – following 3 main approaches: a process approach, a modelling and CAD approach, an on-site trial approach.