Thèse en cours

Caractérisation et imagerie acoustiques des dégradations du marbre de Carrare

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AttentionLa soutenance a eu lieu en 2024. Le document qui a justifié du diplôme est en cours de traitement par l'établissement de soutenance.
Auteur / Autrice : Marie-Laure Chavazas
Direction : Cédric PayanPhilippe Bromblet
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur : spécialité Mécanique des Solides
Date : Soutenance en 2024
Etablissement(s) : Aix-Marseille
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences pour l'ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (Marseille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMA - Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique
Jury : Président / Présidente : Livio De luca
Examinateurs / Examinatrices : Cédric Payan, Ann Bourgès, Paul Allan Johnson, Philippe Bromblet, Céline Schneider
Rapporteurs / Rapporteuses : Ann Bourgès, Paul Allan Johnson

Résumé

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Cette thèse porte sur la caractérisation et l’imagerie des dégradations du marbre de Carrare à différentes échelles par des méthodes acoustiques. La première partie de cette thèse s’intéresse aux dégradations du marbre de Carrare à l’échelle du matériau. Une étude de laboratoire est menée dans le but caractériser les effets des variations de température et d’humidité relative sur les propriétés mécaniques du marbre de Carrare. L'état mécanique de ce matériau est suivi de manière non-destructive par spectroscopie ultrasonore à résonance non-linéaire (NRUS) durant des cyclages thermiques, hygriques et thermo-hygriques. En outre, des caractérisations microstructurales (porosimétrie au mercure, isothermes d’adsorption, observations aux microscopes optique et électronique à balayage) et mécaniques destructives sont réalisées afin de relier l’évolution des propriétés mécaniques mesurées par NRUS aux changements de microstructure du marbre. La deuxième partie de cette thèse porte sur les dégradations du marbre de Carrare à l’échelle d’oeuvres. Les objets étudiés sont deux sculptures romaines antiques du Musée Départemental Arles Antique qui ont été exposées aux conditions climatiques naturelles pendant plusieurs siècles dans le théâtre antique d’Arles. Leur état mécanique est évalué in situ de manière non-destructive au moyen de la tomographie acoustique couplée à l’utilisation de modèles 3D photogrammétriques. Une image 3D de la vitesse de propagation des ultrasons dans les sculptures est reconstruite dans le but d’estimer leur cohésion interne, de localiser leurs zones de faiblesse et d’estimer l’étendue de certaines altérations visibles en surface.