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Modélisation des processus de dégradationdes ouvrages en bétonsoumis à une réaction de gonflement interne CDD

Contact

Duprat Frédéric, Multon Stéphane, de Larrard Thomas

31000 Toulouse

France

duprat@insa-toulouse.fr

Descriptions

Établissement :
univ-Toulouse - Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Laboratoire :
Rémunération mensuelle :
Date de début :
01/09/2019
Date de fin :
31/08/2022
Date limite pour postuler :
30/08/2019
Descriptif :

L'estimation de la dégradation des ouvrages pour l'énergie, telsque les barrages, constitue un enjeu majeur pour leur maintenance et au-delà pour l'activité économique dépendant de la production d'énergie. La connaissance des mécanismes prédominants de dégradation, tels que l'alcali-réactionou la formation d’ettringite différée, a aujourd'hui beaucoup progressé, et même s'il convient d'avancer encore sur cette dernière, des modélisations précises des phénomènes associant le transfert des espèces agressives dans le matériau, lesréactionsde gonflement et les effets mécaniques, ont été développées, notamment au sein du LMDC avec la thèse de Pierre Morénon (2017). Cependant, la prévision des dégradations par ces modélisations n'est précise que dans la mesure où les données d'entrée le sont également. Les nombreuses incertitudes qui affectent ces données, voire leur méconnaissance, conduisent nécessairement la prévision à être à son tour incertaine. Les approches probabilistes constituent un cadre rationnel permettant la priseen compte deces incertitudes. Elles ont été appliquées à cette problématique lors de la thèse de Guy Ftatsi au LDMC (2018), mais certains développements restentencore à considérer pour aboutir àune politiquede maintenance s'appuyant sur ce type d'approche. L’objectif de la démarche est de s’appuyer sur un même modèle physique depuis l’échelle microscopique (celle du granulat) jusqu’à l’échelle macroscopique (celle de l’ouvrage), en passant par l’échelle mésoscopique (celle de l’éprouvette de laboratoire sur laquelle sont réalisés un certain nombre d’essais permettant d’identifier les paramètres physiques décrivant le comportement du matériau face à la pathologie). L’un des axes de travail est de développer les changements d’échelle nécessaires dans le cadre d’une approche probabiliste et d’investiguer d’une part,leur effet sur l’évaluation du processus de dégradationet d’autre part,leur traitement parune approche bayésienne. Dans ce but,la prédiction du comportement à long terme de l’ouvrage pourrait être actualisée sur la base soit d’observations in situ soit d’essais de gonflement résiduel effectués en laboratoire sur des échantillons prélevés dans l’ouvrage. Un second axe d’investigation porte sur la prise en compte de la variabilité spatiale des paramètres du modèle, en considérant des champs aléatoires spatialement corrélés plutôt que des variables aléatoires pour représenter l’aléa sur l’ouvrage, que ce soit en termes de matériaux, d’environnement extérieurou de chargement. L'objectif de la thèse estd'intégrer ces aspectspour modéliser le comportement à long terme de ces ouvrages comme un processus stochastique de dégradation. Des outils statistiques tels que les processus Gamma ont montré notamment leur intérêt pour des problématiques de corrosion des conduites en acier, et plus largement pour des dégradations structurales à petite échelle. La construction des processusrésultera ainsi de lacombinaison d'informations expérimentales et de résultats obtenus par la modélisation physique des dégradations. La finalité est de pouvoir proposer une méthodologie permettant de guider l'ingénierie de maintenance de ces ouvrages dans la construction demodèles de processus de dégradation, utilisant la richesse des modélisations physiques, représentatives de la réalité de données et dotés d'un formalisme explicite

Mot(s)-clé(s)

  • Modélisation
  • Ouvrages, patrimoine