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Projet ANR-2005-PGCU-002



Programme Génie Civil et Urbain (PGCU) 2005 :

Rapport final du projet

SENSO

A. Identification





Programme – édition

PGCU – Edition 2005

Projet (acronyme)

SENSO

Titre complet du projet

Stratégie d’Evaluation Non destructive pour la Surveillance des Ouvrages en béton

Site Internet du projet 

http://www-lmdc.insa-toulouse.fr/SENSO/accueilSENSO.htm

Projet labellisé par

le pôle de compétitivité 






Période du projet

(date début – date fin)



01/01/2006 - 31/07/2009

Coordinateur du projet (Société/Organisme)

LMDC Université Paul Sabatier Toulouse

Rédacteur du rapport :

  • Civilité, Nom, Prénom

  • Société/Organisme

  • Téléphone

  • Adresse électronique

Professeur Ginette Arliguie

LMDC Université Paul Sabatier

05-61-55-99-17

ginette.arliguie@insa-toulouse


Date de rédaction

30/09/2009

Rapport confidentiel (oui/non)

Non

Date de fin de confidentialité






B. Liste des tâches et livrables


Tâches et livrables

2006

2007

2008

2009

Commentaires

Partenaire(s)

Concerné(s)



S1

S2

S1

S2

S1

S2

S1

Accord de consortium

























LMDC

Synthèse des besoins

Bibliographie


























Tous

Conception du programme expérimental sur éprouvettes homogènes

























LMDC

Fabrication des éprouvettes homogènes
























LMDC

Mesures sur éprouvettes homogènes
tranche 1
























Tous

Mesures sur éprouvettes homogènes tranches 2 et 3
























Tous

Conception du programme expérimental sur éprouvettes hétérogènes (maquettes)
























GEA&LMDC

Fabrication corps d’épreuve hétérogènes (maquettes)

























LMDC

Mesures sur corps d’épreuve hétérogènes (maquettes)

























Tous

Choix des ouvrages

(1 et 2)

























LCPC, GHYMAC, PANSN, EXAM-BTP

Essais sur ouvrage 1

 





















Tous

Analyse des données

Tranche expérimentale 1


























GHYMAC

Analyse des données
Tranches expérimentales 2 et 3
























GHYMAC

Analyse des données maquettes
























GEA

Analyse des données ouvrage 1























LCPC et GHYMAC





Méthodologie de fusion

Modélisation de fusion


























LCND

Fusion des données tranche expérimentale 1
























LCND

Fusion des données tranches expérimentales 2 et 3
























LCND

Fusion des données ouvrage 1
























LCND

Fusion des données maquettes
























LCND

Essais sur ouvrage 2
























Tous

Analyse des données ouvrage 2
























LCPC et GHYMAC


Fusion des données ouvrage 2
























LCND

Retour d’expérience sur ouvrage et validation en aveugle





















Par manque de temps cette dernière partie n’a pas pu être réalisée. En outre il s’avère que certains verrous scientifiques doivent encore être levés




Synthèse

Valorisation























Journée de restitution des connaissances organisée à Toulouse le 9 juillet 2009

Tous




Δ= Prévu

▲=Prévu à nouveau

= Abandonné

= Réalisé

Indiquer les dates des réunions (lancement, avancement, clôture) des projets :




Lancement :
13 décembre 2005 au LMDC
Réunions d’avancement :
6 juin 2006 au LMDC

24 et 25 octobre 2006 au LCPC (Nantes)

15 et 16 mars 2007 au GHYMAC

27 juin 2007 au LCND

29 et 30 novembre 2007 au LMDC

15 et 16 mai 2008 au GHYMAC

5 et 6 novembre 2008 au LCPC (Paris)

12 et 13 mars 2009 au LCPC (Paris)


Clôture et restitution des connaissances :
8 et 9 juillet 2009 au LMDC
Taux d’avancement de l’ensemble du projet: 90%
C. Rapport factuel
C.1 Le tableau de résultats
Nombres de publications




International

France

Actions de diffusion




Articles acceptés dans des RICL*

Communicat. Internationales

Articles France

Comm. France

Articles vulgaris.

Conf. vulgaris.

Autres

 Monopartenaire

4

12

1

17







 

 Multipartenaires

5

10




7




3

 

* : Revues Internationales à Comité de Lecture
Autres retombées (voir en particulier celles annoncées dans l’annexe technique) :


Nature

Commentaires

Brevets nationaux



Brevets internationaux




Autres (préciser en C.4)





C.2 Le tableau de personnels






Nombre de personnes employées en CDD sur le projet et financées par l’ANR




Nombre

Homme-Mois cumulés sur tous les partenaires depuis le début du projet

Doctorants







Post-docs

2

9

Ingénieur en CDD







Technicien Stagiaire

1

12

Ingénieur Stagiaire

5

22.5

Techniciens en CDD

1

23

Adjoint technique

1

1

Personnel administratif en CDD

1

1






Devenir des personnes employées en CDD sur le projet

Emploi suite au projet

En recherche d'emploi

Nom, prénom, qualification


Chez les partenaires

Ailleurs

CDD ou CDI

CDD ou CDI

BONALDI Yannick, technicien stagiaire




CDI




COLLEN Martin, adjoint technique







Poursuite d’étude

De CASO Aude, agent administratif




CDD




LARGET Mathilde, ingénieur stagiaire







Poursuite d’étude

NAESSENS Fabien, technicien

CDD







LU Layu, Post-doc




CDD




Cortas R., stagiaire M2







Poursuite d’études

Al Shamaa M., Stagiaire M2







Poursuite d’études

Ploix Marie-Aude, Post-Doc

CDD







DHONDT Mathieu, Stagiaire M1







Poursuite d’études

VALADE Fabien, Stagiaire M1







Poursuite d’études



C.3 La liste des publications et communications

C.3.1. Liste des publications nationales et internationales réalisées dans le cadre de SENSO
Mono-partenaire



2009

V. Garnier, J.F. Chaix, M. Rossat, C. Payan, G. Corneloup, Caractérisation non destructive des bétons par propagation d’ondes ultrasonores, Mécanique & Industries 10, 299–303

2009

BREYSSE D., SIRIEIX C., LATASTE J.F., Quality of concrete condition assessment using several non destructive techniques, Int. J. Str. & Infrastr. Eng., Taylor & Francis, version finale envoyée le 6 décembre 2008.

2009

LAFHAJ Z., GOUEYGOU M., Experimental study on sound and damaged mortar: Variation of ultrasonic parameters with porosity, Construction and Building Materials, 23 (2), pp.953-958

2009

M. GOUEYGOU, Z. LAFHAJ, F. SOLTANI Assessment of porosity of mortar using ultrasonic Rayleigh waves, NDT&E International, 42(5), pp. 353-360

2006

M. KACZMAREK, M. GOUEYGOU, Dependence of elastic properties of materials on their porosity: Review of models, Journal of Porous Media, 9 (4), pp. 335-355 (2006)



Multi-partenaires



2009

BREYSSE D., LARGET M., SBARTAI Z.M., PLOIX M.A., GARNIER V., Combiner et fusionner les mesures de CND pour mieux estimer les propriétés du béton, Eur. J. of Environmental and Civil Engineering, 13, 4/2009, 501-515.

2008

BREYSSE D., KLYSZ G., DEROBERT X., SIRIEIX C., LATASTE J.F., How to combine several Non Destructive Techniques for a better assessment of concrete structures ?, Cement and Concrete Research, 38, 783-793.

2008

M. GOUEYGOU, O. ABRAHAM, J.-F LATASTE, A comparative study of two non-destructive testing methods to assess near-surface mechanical damage in concrete structures, NDT&E International, 41 (6), pp. 448-456

2008

BREYSSE D., ELACHACHI S.M., BALAYSSAC J.P., LAURENS S., Méthodologie de qualification des observables issus du contrôle non destructif pour diagnostiquer l’état du béton, Eur. J. of Environmental and Civil Engineering,12, 459-472, avril 2008.

2007

SIRIEIX C., LATASTE J.F., BREYSSE D., NAAR S., DEROBERT X., Comparison of non destructive testing : infrared thermography, electrical resistivity and capacity methods for assessing a reinforced concrete structure, J. Building Appraisal, Vol. 3, n. 1, pp. 77-88.

C.3.2. Liste des communications réalisées dans le cadre de SENSO
Mono-partenaire
Conférences internationales avec actes



2009

V. Garnier, J.F. Chaix, C. Payan, Improvement of new wave propagation techniques to characterize concrete, NDTCE’09, Nantes, 30/6-3/7 2009

2009

ABRAHAM O., VILLAIN G., LU L., COTTINEAU L.-M., DURAND O., A laser interferometer robot for the study of surface wave sensitivity to various concrete mixes, NDTCE’09, Nantes, 30/6-3/7 2009, p.597-602

2009

VILLAIN G., ABRAHAM O., LE MARREC L., RAKOTOMANANA L., Determination of the bulk elastic moduli of various concrete by resonance frequency analysis of slabs submitted to degradations, NDTCE'09, p.881-886.

2009

VILLAIN G., DEROBERT X., ABRAHAM O., COFFEC O., DURAND O., LAGUERRE L., BALTAZART V., Use of ultrasonic and electromagnetic NDT to evaluate durability monitoring parameters of concrete, NDTCE'09, p.343-348

2009

LU L., CHEKROUN M., ABRAHAM O., VILLAIN G., MAUPIN V., Inverse parameters estimation of the functionnally graded materials using surface waves measured with a laser interferometer, NDTCE'09, p.583-589

2009

M. GOUEYGOU, F. SOLTANI, Z. LAFHAJ, B. PIWAKOWSKI, Effect of geometrical diffraction on non-contact measurements of ultrasonic attenuation in cement-based materials, International Symposium on Non-destructive Testing in Civil Engineering (NDT-CE), actes sur CDROM, Nantes, France, 30 Juin - 3 Juillet 2009

2009

F. SOLTANI, Z. LAFHAJ, M. GOUEYGOU, B. PIWAKOWSKI, Experimental determination of the relationship between porosity and Rayleigh wave parameters of fully and partially saturated cement paste, International Symposium on Non-destructive Testing in Civil Engineering (NDT-CE), actes sur CDROM, Nantes, France, 30 Juin – 3 Juillet 2009

2008

C. Payan, V. Garnier, and J. Moysan, Effect of Water Saturation on the Nonlinear Elastic Response of Concrete, J. Acoust. Soc. Am. 123, 3399 (2008), Acoustics 2008, juillet 2008, Paris. Full paper : POMA 4, 045013

2008

V. Garnier, S. Morières, J.F. Chaix, C. Payan, and G. Corneloup, Analysis of the backscattered waves in an heterogeneous material: Application on concretes, J. Acoust. Soc. Am. 123, 3848 (2008), Acoustics 2008, juillet 2008, Paris. Full paper : POMA 4, 045015

2008

BREYSSE D., Non destructive assessment of concrete damage : interest, difficulties and research needs, Conférence Invitée, NATO advanced Research workshop on Damage assessment and reconstruction after natural disasters and previous military activities, Sarajevo, 5-9/10/2008 (publ. NATO series C, Springer, ed. A. Ibrahimbegovic).

2008

BREYSSE D., SIRIEIX C., LATASTE J.F., Combining several non destructive techniques to improve the reliability of assessment of reinforced concrete structures, 1st Medachs Conf., Lisbon, 27-30 jan. 2008

2008

JP Balayssac, S. Laurens, G. Arliguie, I. Fortuné, SENSO: a French project for the evaluation of concrete structures by combining non destructive testing methods, Conference Invitée, Sacomatis Conf., RILEM, Varenna, 1-2 sept. 2008

Conférences nationales avec actes


2009

C. Payan, V. Garnier, J. Moysan, Potentiel des indicateurs ultrasonores non linéaires pour le CND du béton, Congrès Français de Mécanique, CFM 2009, Marseille, France, 24-28 Août 2009

2009

BREYSSE D., LATASTE J.F., Variabilité des matériaux de construction et sécurité des ouvrages : l’apport du contrôle non destructif in situ, Congrès français de Mécanique, Marseille, 24-28 août 2009.

2009

LARGET M., YOTTE S., BREYSSE D., SIRIEIX C., Etude de sensibilité de la thermographie infrarouge pour la caractérisation des propriétés des bétons, AUGC09, 27èmes rencontres de l’AUGC, Saint-Malo, 3-5 juin 2009.

2009

G. Villain, X. Dérobert, O. Abraham, O. Coffec, O. Durand, V. Garnier, D. Breysse, Évaluation d’indicateurs de durabilité par méthodes non destructives : Passage des dalles de laboratoire à des éléments d’ouvrage, Journées Ouvrages d’Art 2009, Saint Brieuc, 10 et 11 juin 2009

2008

M.A. Ploix, V. Garnier, J. Moysan, Théorie des possibilités appliquée à l'END du béton, Journées COFREND, Toulouse, 20-22 mai 2008

2008

V. Garnier, J.F. Chaix, S. Morières, Caractérisation de bétons par ondes rétrodiffusées, Journées COFREND, Toulouse, 20-22 mai 2008

2008

C. Payan, V. Garnier, J. Moysan, Application de l'acoustique non linéaire à la caractérisation non destructive du béton, Journées COFREND, Toulouse, 20-22 mai 2008

2008

C. Payan, Potentiel de l’acoustique non linéaire pour la Caractérisation Non Destructive du béton et des milieux hétérogènes, Séminaire invité - Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique (CNRS UPR-7051) - 16 décembre 2008

2008

X. Dérobert, L. Laguerre, V. Baltazart, G. Villain, O. Coffec, Évaluation de la teneur en eau dans des dalles de béton par mesures radar et capacitives, Journées Ouvrages d’Art 2008, Bordeaux, 28 et 29 mai 2008

2008

G. Villain, O. Abraham, M. Valade, O. Durand, LM. Cottineau, M. Chekroun, X. Dérobert, Effet de la teneur en eau sur la mesure du module élastique dynamique de dalles de béton par propagation d’ondes ultrasonores, Journées Ouvrages d’Art 2008, Bordeaux, 28 et 29 mai 2008

2008

G. Villain, X. Dérobert, O. Abraham, M. Chekroun, O. Coffec et O. Durand, Complémentarité de techniques non destructives pour déterminer les propriétés de différents bétons hydrauliques, Actes des journées Cofrend 2008, Toulouse, France, Mai, 2008, 9 p.

2008

Chekroun, M., Lu, L., Le Marrec, L., Abraham O., Villain, G., Durand, O., Diffusion multiple, Actes des journées Cofrend 2008, Toulouse, France, Mai, 2008, 7 p.

2007

M.P. Ploix, J. Moysan, V. Garnier, Recherche d’une stratégie de fusion de données pour l’estimation des propriétés de structures en béton, Diagnobéton2007, Aix en Provence, France, 10-11 mai 2007

2007

V. Garnier, J.F. Chaix, M. Rossat, C. Payan, G.Corneloup, Influence de la teneur en eau et de la porosité sur l’atténuation des ondes rétrodiffusées, Diagnobéton2007, Aix en Provence, France, 10-11 mai 2007

2007

C. Payan, V. Garnier, J. Moysan, Influence de la teneur en eau sur la réponse non linéaire du béton, Diagnobéton2007, Aix en Provence, France, 10-11 mai 2007

2007

J.P. Balayssac, S. Laurens, G. Arliguie, G. Klysz, Intégration de l’évaluation non destructive dans la surveillance des ouvrages de Génie Civil, conférence invitée, 18ième Congrés Français de Mécanique 28 au 31 août 2007, Grenoble, 7p

2007

G. Arliguie, J.P. Balayssac, S. Laurens, Stratégie d’Evaluation Non destructive pour la Surveillance des Ouvrages en béton (SENSO), Diagno-béton 2007, Aix-en-Provence, France, 10-11 mai 2007


Multi-partenaires
Conférences internationales avec actes


2009

M.A. Ploix, V. Garnier, D. Breysse, J. Moysan, Possibilistic NDT data fusion for evaluation concrete structures, NDTCE’09, Nantes, 30/6-3/7 2009.

2009

SBARTAI Z.M., LAURENS S., BREYSSE D., Concrete moisture assessment using radar NDT technique comparison between time and frequency domain analysis, NDTCE’09, Nantes, 30/6-3/7 2009.

2009

BALAYSSAC J.P., LAURENS S., ARLIGUIE G., PLOIX M.A., BREYSSE D., PIWAKOWSKI B., VILLAIN G., SENSO, a French project for the evaluation of concrete structures condition by combining non destructive testing methods, NDTCE’09, Nantes, 30/6-3/7 2009.

2009

LATASTE J.F., LAURENS S., MOCZKO A., Some elements for improving interpretation of concrete electrical conductivity, NDTCE’09, June 30th-July 3rd, Nantes..

2009

PLOIX M.A., GARNIER V., BREYSSE D., MOYSAN J., Possibilistic data fusion for evaluating concrete structures, NDTCE’09, Nantes, 30/6-3/7 2009.

2009

BREYSSE D., LARGET M., SBARTAI Z.M., LATASTE J.F., BALAYSSAC J.P., Quality of NDT measurements and accuracy of concrete physical properties, NDTCE’09, Nantes, 30/6-3/7 2009.

2009

LATASTE J.F., BREYSSE D., SBARTAI Z.M., LAURENS S., Combination of electrical and radar measurements for an improved assessment of concrete properties, NDTCE’09, Nantes, 30/6-3/7 2009.

2008

BREYSSE D., LATASTE J.F., BALAYSSAC J.P., GARNIER V., Quality and accuracy of concrete assessment provided by NDT measurement, 6th Int. Workshop on probabilities and materials, Darmstadt, 26-28 oct. 2008.

2008

BREYSSE D., LATASTE J.F., BALAYSSAC J.P., LAURENS S., How combination of measurements can be used to reduce epistemic uncertainties in material condition assessment: application to concrete, Sacomatis Conf., RILEM, Varenna, 1-2 sept. 2008.


Conférences nationales avec actes


2008

BREYSSE D., PLOIX M.A., GARNIER V., SBARTAI Z.M., LARGET M., Apport de la fusion de données à l’estimation des propriétés du béton, Rencontres de l’AUGC, Nancy, 4-6/06/2008.

2008

PLOIX M.A., BREYSSE D., GARNIER V., SBARTAI Z.M., La fusion de données de CND au service du diagnostic de l’état du béton : qualité des données et réduction des incertitudes, Journées Nationales de Fiabilité, JFMS 08, 26-28 mars 2008, Nantes.

2008

J.P. Balayssac, S. Laurens, G. Arliguie, M.A. Ploix, D. Breysse, B. Piwakowski, G. Villain, Évaluation de l'état des ouvrages en béton par combinaison de techniques non destructives, Actes des journées COFREND 2008, Toulouse, France, Mai, 2008, 7 p

2007

BREYSSE D., ELACHACHI S.M., BALAYSSAC J.P., LAURENS S., Diagnostic de l’état du béton : combinaison d’informations et réduction des incertitudes, 25èmes Rencontres de l’AUGC, Bordeaux, 23-25 mai 2007.

2007

M. GOUEYGOU, P. SAFINOWSKI, B. PIWAKOWSKI, J-P BALAYSSAC, Mesure desparamètres ultrasonores du béton. Etude expérimentale des incertitudes stochastiques, Diagnobéton 2007, Aix-en-Provence, France, 10-11 mai, 2007

2007

M. GOUEYGOU, F. SOLTANI, Z. LAFHAJ, B. PIWAKOWSKI, P. SAFINOWSKI, J-P. BALAYSSAC, Relations entre la vitesse ultrasonore et la porosité dans le mortier et le béton, Diagnobéton 2007, Aix-en-Provence, France, 10-11 mai, 2007

2007

AFINOWSKI P., PIWAKOWSKI B., BALAYSSAC J.P., GOUEYGOU M., KOSECKI A. Contrôle non destructif du béton par ultrasons à l’aide d’un dispositif automatisé, Diagnobéton 2007, Aix-en-Provence, France, 10-11 mai, 2007

C.3.3. Liste des actions et des conférences de vulgarisation réalisées dans le cadre de SENSO
Multi-partenaires


2009

BREYSSE D., LARGET M., SBARTAI Z.M., LATASTE J.F., BALAYSSAC J.P., Qualité des mesures CND et précision de l’estimation des propriétés du béton, Journée de restitution des résultats du projet ANR-SENSO, Toulouse, 9 juillet 2009.

2009

JP Balayssac, S. Laurens, B. Piwakowski, X. Dérobert, J.F. Lataste, Acquisition des données expérimentales : programmes d’investigation en laboratoire et sur sites, Journée de restitution des résultats du projet ANR-SENSO, Toulouse, 9 juillet 2009

2009

V. Garnier, M.A. Ploix, M. Dhondt, D. Breysse, Fusion de données appliquée à l’END béton, Journée de restitution des résultats du projet ANR-SENSO, Toulouse, 9 juillet 2009


C.4 La liste des éléments de valorisation

Valorisation

Au cours du projet les résultats ont été présentés dans des conférences scientifiques ou techniques voire dans des séminaires de vulgarisation. Lors du congrès national de la COFREND à Toulouse en mai 2008 une présentation de la stratégie du proposée et des communications sur l’utilisation des techniques et la fusion des données ont été réalisées. Au cours du Congrès international NDT-CE à Nantes en juillet 2009, la quasi-intégralité d’une session sur la combinaison des techniques a été organisée autour des résultats de SENSO et de très nombreuses communications en référence à SENSO ont été présentées dans différentes sessions. L’originalité de l’approche proposée dans le projet a d’ailleurs été soulignée par les participants à ce congrès. Des présentations aux journées techniques ouvrages d’art des Ponts et Chaussées ont également permis de sensibiliser un parterre d’ingénieurs spécialistes de l’entretien et de la surveillance.

Restitution des connaissances

Une journée de restitution des connaissances a été organisée le 9 juillet 2009 à l’Université Paul Sabatier de Toulouse. Les détails sur cette journée et les présentations des avancées peuvent être visualisés à l’adresse : http://www-lmdc.insa-toulouse.fr/SENSO/journeeSENSO.htm

Cette journée a permis de réunir près d’une cinquantaine de personnes de divers horizons, maîtres d’ouvrages, entreprises, bureaux d’études, chercheurs, spécialistes du diagnostic et de la mesure…

Elle a permis de présenter les principaux résultats et avancées du projet, mais elle a également permis de faire des démonstrations des techniques non destructives utilisées, sous la forme de mini-ateliers,. Enfin, des essais en aveugle sur des dalles de béton ont permis de mettre en œuvre en direct la méthodologie développée dans SENSO. De l’avis des participants cette journée a suscité un réel intérêt.
Partenariat
Un nouveau partenariat a pu être établi grâce au projet SENSO :


  • tout d’abord avec des universitaires en France et à l’Etranger

  • ensuite avec des bureaux d’études spécialistes du re-calcul (PHIMECA) et des gestionnaires d’ouvrages (SETRA par exemple).

Ce nouveau partenariat sera mis à profit dans le cadre d’échanges européens ou pour le montage de nouveaux projets ANR faisant suite au projet SENSO.




D. Rapport scientifique



D.1 Le résumé consolidé
Français :
L’évaluation de l’état des ouvrages en béton, dans une démarche plus globale d’estimation de la durée de vie résiduelle, de planification des réparations ou d’optimisation de la surveillance, constitue un enjeu d’importance. Le problème demeure vaste et relativement complexe pour plusieurs raisons. La prédiction de la durée de vie nécessite l’évaluation d’indicateurs de l’état du béton sur ouvrages. Cette évaluation par des méthodes destructives est toujours une source d’interrogations en particulier si les prélèvements sont difficiles. En outre, si l’évaluation vise à prédire la durée de vie résiduelle par des méthodes probabilistes celle-ci doit intégrer la variabilité du matériau à différents niveaux, ce qui nécessite de multiplier le nombre de mesures. Enfin les indicateurs peuvent avoir des effets combinés sur les mesures et il devient dès lors difficile de séparer la part de chacun. C’est dans ce contexte que l‘évaluation non destructive doit trouver logiquement sa place, puisque, totalement non intrusive, elle permet la multiplication des points de mesure à moindre coût. De plus une approche multi-techniques, associant diverses familles de contrôle non destructif doit permettre la séparation des effets combinés des différents indicateurs. Cependant même s’il existe un panel important de méthodes non destructives la relation entre les observables issues de la mesure et les indicateurs ne sont pas encore clairement définies en particulier à cause de la difficulté à transposer les résultats obtenus en laboratoire sur le site.

C’est dans ce contexte et autour de cette problématique qu’a été construit le projet SENSO (Stratégie d’Evaluation Non destructive pour la Surveillance des Ouvrages en béton). L’objectif du projet est de contribuer au développement d’une méthodologie d’évaluation de l’état des ouvrages en béton armé s’appuyant sur des techniques innovantes presque exclusivement issues du contrôle non destructif. En particulier une approche multi-techniques est utilisée en associant différentes familles de contrôles non destructifs (ultrasonores en transmission et ondes de surface, électromagnétiques, électrique, thermographiques) capables de fournir près de 60 observables (atténuation, vitesse, résistivité, fréquence, etc.). La quantification de la variabilité des mesures face à un indicateur donné étant un des objectifs essentiels de SENSO, nous avons cherché à l’atteindre aussi bien en conditions contrôlées de laboratoire que sur ouvrages. Dans ce contexte, nous avons corrélé les observables issues de la mesure non destructive aux indicateurs sélectionnés (porosité, module d’Young, résistance en compression, teneur en eau, teneur en chlorures et profondeur carbonatée) sur une gamme représentative de bétons en conditions de laboratoire. Une base de données extrêmement conséquente réunissant près de 200000 mesures issues de diverses familles de techniques non destructives a été constituée. Une démarche rigoureuse de traitement des données issues de l’évaluation à partir de différentes méthodes statistiques a permis de caractériser la variabilité à différents niveaux, et de définir la qualité et la pertinence des techniques d’END face à un indicateur donné. On a ainsi pu discriminer un certain nombre d’observables en fonction de leur qualité (faible variabilité) et de leur pertinence (sensibilité vis-à-vis de chaque indicateur). Des lois de corrélation reliant observables END et indicateurs d’état du matériau ont également été construites, par régression linéaires ou bi-linéaires (entre une observable et deux indicateurs). L’inversion de ces lois statistiques permet ensuite l’évaluation d’un indicateur à partir de la mesure d’une ou plusieurs observables lorsque les techniques sont utilisées en combinaison. La plus-value de cette utilisation combinée des techniques a été valorisée en mettant en place une procédure de fusion des données. L’ensemble de la procédure d’évaluation proposée à la suite des essais en laboratoire, regroupant à la fois l’inversion des lois statistiques et la fusion des données, a ensuite été testée sur des maquettes dont les indicateurs n’étaient pas contrôlés. Les résultats obtenus sont tout à fait pertinents.

Enfin des essais sur ouvrages ont également été réalisés pour analyser la pertinence et la variabilité de la mesure END sur sites et confronter à nouveau l’ensemble de la méthodologie à une évaluation sur site réel. Dans ce cas un décalage systématique entre l’évaluation par END et les résultats des caractérisations destructives montre qu’un recalage de la méthodologie est nécessaire. Une procédure doit être développée qui consistera à définir la forme de ce recalage, c'est-à-dire le type de mesures à réaliser et dans quelles conditions et ensuite le nombre optimal de points de recalage en fonction du niveau de fiabilité requis pour l’évaluation. Les premières bases de cette procédure ont été proposées dans le projet SENSO.
Anglais :
The condition assessment of concrete structures for a better estimation of the residual service life, planning repair or optimization of surveillance, is of major interest. The problem remains large and relatively complex for several reasons. The prediction of residual life requires the evaluation of indicators of the condition of concrete structures. This assessment by destructive methods is always a source of concern, especially if coring is difficult. In addition, if the prediction of the residual life involves probabilistic methods that must incorporate the variability of the material at different levels and so the evaluation requires multiplying the number of measurements. Moreover, the indicators may have combined effects on the measurements and it is therefore difficult to separate the various effects. For all these reasons, non-destructive testing (NDT) methods are of great interest, since, completely non-intrusive, they allow the multiplication of measurement points at a lower cost. Also a combination of NDT methods allows the combined effects of different indicators to be separated. However, although a large panel of potentially efficient NDT methods is available for characterizing the condition of material, the relationship between the NDT observables and the indicators of the material's condition is not clearly defined due to the difficulty of transposing laboratory results to the site.

In this context, and to achieve these objectives, the project SENSO (Strategy of non-destructive evaluation for the monitoring of concrete structures) has been initiated. The aim was to contribute to a development of a methodology for assessing the condition of reinforced concrete structures based on non destructive techniques. A combination of NDT methods is used involving different physical measurements (ultrasonic transmission and surface waves, electromagnetic, electrical, infrared thermography) and providing nearly 60 observables (attenuation, velocity, resistivity, frequency, etc.). Since the quantification of the measurement variability regarding each indicator is an important objective of the project we achieve it, both in laboratory conditions and on real structures. By means of a very important experimental program we correlated the non destructive measurements to the different selected indicators (porosity, Young's modulus, compressive strength, water content, chloride content and carbonated depth) on a representative range of concretes. A database involving about 200,000 NDT measurements from different types of NDT methods has been built. A rigorous treatment of data with different statistical methods was implemented to characterize the measurement variability at different levels and define the quality and the relevance of the NDT methods regarding each indicator. This processing allowed discriminating a number of observables according to their quality (low variability) and their relevance (sensitivity versus each indicator). Some empirical laws between NDT measurements and indicators of material condition were also drawn by linear or bi-linear regression (between one observable and two indicators). These statistical laws can be used for the evaluation of an indicator by means of one or many NDT measurements when the methods are used in combination. The added value of the combination of techniques was obtained by means of data fusion. The methodology developed in laboratory conditions involving both evaluation of the indicators and data fusion was tested on models on which the indicators were not fully controlled. The results are quite relevant.

Finally, in-situ investigations were done to analyze the variability and the reliability of the non destructive evaluation on real structures and to test the methodology of evaluation developed in laboratory conditions. In this case a systematic difference between the assessment by NDT and the results of the destructive evaluation was observed. This demonstrates that adjustment of the methodology is necessary with reference values obtained on samples. A calibration procedure must be developed to define the kind of measurements (destructive or semi-destructive), the conditions of the measurements (environmental, cores…) and finally the optimal number of calibration points depending on the level of reliability required for the evaluation. The first steps of this procedure were proposed in the SENSO project.
D.2. La synthèse
Projet ANR SENSO - Stratégie d’évaluation non destructive pour la surveillance des ouvrages en béton

Pilotes : G. Arliguie, J.P. Balayssac

Partenaires : O. Abraham, D. Breysse, X. Dérobert, V. Garnier, M. Goueygou, J.F. Lataste, M. Larget, S. Laurens, Z.M. Sbartai, B. Piwakowski, G. Villain


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