Approche résistive pour l'évaluation des champs hydriques dans les matériaux hygroscopiques

Discipline

Genie civil

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Monitoring hydrique, Mesures résistives, Matériaux hygroscopiques, Analyse inverse

Mots-clés

Contrôle non destructif,

Hygrométrie,

Tomographie de résistivité électrique,

Éléments finis, Méthode des

Dans un contexte environnemental qui demande à pérenniser la durée de vie des structures, les gestionnaires d’ouvrages doivent être accompagnés dans la maintenance des ouvrages existants. Des démarches d’inspection périodique et de surveillance d’ouvrage reposent sur le développement de méthodes de contrôle non destructif afin d’avoir un retour, tout au long de la vie des ouvrages, sur des variables clés traduisant l’état mécanique et pathologique des structures. Dans le domaine des matériaux de construction hygroscopique, la surveillance de l’humidité interne demande à développer des outils spécifiques permettant d’identifier les profils hydriques dans les sections structurelles. La méthode étudiée dans ce travail de thèse concerne la tomographie électrique. Elle est basée sur la mesure de résistivité apparente aux bornes de quadripôles. Un multiplexage permet de multiplier les lignes de courant afin d’avoir un échantillonnage recouvrant la totalité d’une section transversale. L’ensemble de ces données est confronté à une modélisation par éléments finis de la conduction électrique en régime établi, et ce, en employant une méthode d’optimisation numérique basée sur les méthodes inverses de Gauss Newton et de Levenberg-Marquadt. Le matériau employé est la terre crue, ce qui permet d’avoir des régimes hydriques transitoires rapides. L’ensemble expérimental a permis de mettre en oeuvre et de tester les algorithmes de mesures et d’inversion sur des champs hydriques homogènes et hétérogènes en phase de désorption. Ainsi, les profils 2D permettent, pour une section donnée, d’estimer le champ d’humidité interne en tout point et de proposer ainsi un suivi dans le temps des profils hydriques. Des inversions sur des champs hydriques simulés permettent de mettre en avant la robustesse de la démarche avant d’être confrontée à des champs réels.