Les informations contenues dans cette fiche : l’intitulé et le résumé du projet, le coordonnateur, la liste des partenaires impliqués (industriels et laboratoires), le montant total du projet et la durée du programme ont vocation à être publiés par le RGCU, notamment sur son site web. En déposant un dossier, les partenaires acceptent implicitement cette règle.
Identité du projet
Intitulé : Stratégie d’Evaluation Non destructive pour la Surveillance des Ouvrages en béton
Lab. Matériaux et Durabilité des Constructions (LMDC) – INSA / UPS - Toulouse
Partenaire(s) :
GETEC
ONERA – Toulouse – DEMR
CDGA – Université de Bordeaux 1
Exam-BTP
LCPC - Sections « Reconnaissance et Géophysique » et « Métrologie et Instrumentation »
Port autonome de Nantes – Saint-Nazaire
LEAT - UMR n°6071 – CNRS / Université de Nice – Sophia Antipolis
LCND – Université de la Méditerranée – Aix en Provence
EDF – CEIDRE-TEGG
GEA – UMR n°9929 – CNRS / Ecole Centrale de Lille
SOVEP
Objectifs et finalités du projet
Résumé technique :
La nécessité de l’évaluation non destructive des constructions résulte de besoins croissants en matière de diagnostic pathologique et de requalification des structures. Dans ce contexte, il est possible de classer les informations issues de l’auscultation en deux catégories interdépendantes :
les indicateurs pathologiques ;
les indicateurs de durabilité (mécanique et physique).
Les objectifs du projet SENSO se concentreront sur l’évaluation quantitative et non destructive de neuf des principaux indicateurs in situ : porosité, teneur en eau, teneur en chlorures, rigidité, résistance mécanique, indicateur de macro-fissuration, coefficient de perméabilité, coefficient de diffusion, front de carbonatation.
Pour chaque indicateur, les objectifs sont les suivants : évaluer sa valeur (caractéristiques moyennes et degré de variabilité) et estimer en parallèle le degré de fiabilité de cette évaluation. Pour répondre à ces objectifs, les voies d’action seront :
l’amélioration des techniques de mesure (soit par des développements techniques – qui demeureront cependant mineurs, soit par une meilleure connaissance, grâce à un travail de modélisation et de simulation, des phénomènes physiques impliqués dans la mesure) pour en étendre le domaine d’utilisation et en améliorer la précision,
l’acquisition d’ensembles de données expérimentales relatives au matériau dans le périmètre de l’étude,
l’application, innovante en génie civil, de méthodes d’analyse des données, pour mieux valoriser l’ensemble des données recueillies,
l’établissement de protocoles d’évaluation, de la mesure au diagnostic, conçus pour la mise en œuvre sur des ouvrages existants et validés sur de tels ouvrages.
Enjeux scientifiques et techniques :
Les principaux enjeux scientifiques et techniques du projet SENSO ont trait à la méthodologie de l’auscultation des ouvrages en béton, depuis l’acquisition de données pertinentes in situ jusqu’au traitement et à l’analyse de ces données dans le but d’en extraire des informations fiables et utiles.
Pour cela, plusieurs verrous scientifiques devront être levés, en particulier dans le domaine de l’analyse des données. Les stratégies d’investigation usuelles conduisent souvent à accumuler les mesures sans que ces mesures soient réellement valorisées, soit parce que leur degré de signification est méconnu (nombreuses sources d’incertitude, non prise en compte de la variabilité intrinsèque ou héritée des propriétés), soit parce qu’aucun parti n’est réellement tiré de la multiplicité des investigations, les mesures étant plus « juxtaposées » que réellement exploitées en combinaison.
Afin de valoriser les résultats des investigations in situ, SENSO proposera donc une nouvelle approche de l’acquisition, du traitement et de l’analyse des données d’auscultation en génie civil. Outre l’amélioration des connaissances sur les phénomènes physiques relatifs aux différentes technologies éprouvées, cette approche mettra l’accent sur la combinaison des techniques et sur l’utilisation de méthodes innovantes en matière d’analyse de données expérimentales : fusion de données, logique floue, méthodes statistiques (réseaux de neurones artificiels…)…
Attentes économiques liées au projet :
L’impact potentiel de SENSO sur les plans économiques et industriels est traduit par l’intérêt affiché par cinq des douze partenaires de ce projet, gestionnaires d’ouvrages pour certains, prestataires de services en matière de surveillance et de diagnostic pour les autres.
La fiabilisation du diagnostic par une meilleure exploitation des outils d’END et l’anticipation sur la dégradation des ouvrages représentent un enjeu économique majeur en terme de gestion rationnelle du patrimoine bâti. De plus, une meilleure pratique de l’évaluation non destructive se traduirait également par une réduction des coûts liés à l’immobilisation des structures.
Sur le plan industriel, le développement des connaissances sur les outils existants, associé à de nouvelles approches méthodologiques relatives au traitement et à l’analyse des données d’auscultation conduirait à de nouvelles solutions techniques non destructives permettant l’évaluation et la surveillance des ouvrages en béton.
Objectifs et finalités du projet
Technical abstract:
The nondestructive evaluation (NDE) of constructions results from increasing needs as regards pathological diagnosis and service life prediction. Thus, it is possible to classify information resulting from the NDE in two interdependent categories:
- pathological indicators;
- indicators of (mechanical and physical) durability.
The objectives of SENSO project will focus on the quantitative and nondestructive evaluation of nine of the main indicators: porosity, water content, chloride content, stiffness, mechanical strength, cracking indicator, coefficient of permeability, coefficient of diffusion, carbonation level. For each indicator, the objectives are as follows: to evaluate its value (average characteristics and degree of variability) and to estimate the degree of reliability of this evaluation. To achieve these aims, SENSO will be structured according to the following items:
- the improvement of the measurement techniques (either by technical developments or by a better knowledge of the physical phenomena implied in measurement thanks to modeling and simulation works) to extend the field of application and to improve the reliability,
- the acquisition of sets of experimental data related to materials in the field of the study,
- the innovating application in civil engineering of methods of data analysis, in order to enhance the quality of data interpretation,
- the edition of NDE procedures, from the on site measurement to the diagnosis, experimented and validated on existing structures.
Scientific and technical benefit :
The main scientific and technical stakes of SENSO project deal with the methodology of the NDE of concrete structures, from the on-site recording of relevant data to the processing and the analysis of these data with the aim of extracting reliable and useful information.
For that, several scientific difficulties will have to be explored, in particular in the field of the data analysis. The usual strategies of NDE often lead to an accumulation of measurements which are difficult to interpret, either because their degree of significance is ignored (many sources of uncertainty, intrinsic variability of the properties), or because there is no reliable method to benefit from the multiplicity of investigations.
SENSO will thus propose a new approach of recording, processing and analysis of NDE data in civil engineering. In addition to the improvement of knowledge on the physical phenomena relative to the implemented technologies, this approach will focus on the combination of the techniques and on the use of innovating methods with regard to the analysis of experimental data: fuzzy logic, statistical methods (artificial neural networks...)...
Economic benefit :
The potential benefit of SENSO from the economic and industrial points of view is highlighted by the interest expressed by five of the twelve partners of this project, managers of structures for some, NDE service provider for the others.
The improvement of diagnosis reliability by a better use of NDE tools and the prevention of structure damages represent a major economic stake in term of rational management of existing buildings. Moreover, a better practice of the nondestructive evaluation would also result in a reduction of the costs related to the immobilization of the structures.
On the industrial level, the development of knowledge on the existing tools, associated to new methodological approaches regarding the processing and the analysis of NDE data would provide new nondestructive technical solutions making it possible to evaluate and to survey concrete structures.
