Auscultation des structures en béton et de leur fondation

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L'entretien et la réhabilitation des ouvrages en béton demeurent des exercices particulièrement complexes et les techniques d'inspection et d'intervention sont souvent rudimentaires, apportant essentiellement de l'information visible à la surface de l'ouvrage. Pour y pallier, les méthodes de contrôle non destructif (CND), qui permettent d'obtenir de l'information sous la surface, peuvent être employées. Leur utilisation demeure encore limitée en génie civil, notamment parce que l'on ne maîtrise pas totalement les principes physiques qui régissent les phénomènes mesurés et qu'il y a encore étonnamment peu de travaux de recherche réalisés à l'extérieur du laboratoire. Quatre thèmes novateurs sont proposés dans cette demande. Ils s’intègrent dans un programme de recherche visant à développer et à valider de nouvelles méthodes de CND plus fiables et plus robustes pour une utilisation accrue en génie civil. Thème 1: Développement de l'acoustique non linéaire pour applications in situ L'acoustique non linéaire (ANL) a commencé à être appliquée depuis quelques années pour la détection/caractérisation des microfissures et micro-défauts dans le béton et la roche. Les recherches, dont les nôtres, ont démontré la grande sensibilité de l'ANL. Le défi consiste maintenant à transférer sur le terrain les méthodes développées en laboratoire. Il y a quelques verrous scientifiques et technologiques qui devront être levés. Au plan technologique, on doit trouver des moyens efficaces et maîtrisés pour exciter les structures investiguées. Au plan scientifique, on doit s'assurer de bien comprendre les phénomènes physiques que l'on mesure. Ce thème portera sur ces deux aspects. Thème 2: Développement des diagraphies pour l'auscultation du béton de masse Les diagraphies, très fréquentes dans le domaine pétrolier, consistent à analyser les parois d'un forage et sa zone environnante. Encore peu utilisées en génie civil, les diagraphies peuvent pourtant apporter de l'information très pertinente sur l'état d'un ouvrage et de sa fondation. Nous utiliserons deux types de sondes: électrique et acoustique. Ce thème permettra de mieux comprendre comment se propagent les courants électriques et les ondes acoustiques dans le béton depuis le forage, ainsi que l’influence des fissures et défauts sur la propagation. Thème 3: Évaluation par CND de la performance des produits de protection des structures en béton Différents produits de protection des structures en béton ont été utilisés au cours des dernières années mais leur performance réelle à long terme est mal connue. Ce thème se focalisera sur la performance 1) des inhibiteurs de corrosion utilisés lors de la construction des ouvrages; 2) des produits et techniques de mitigation de la réaction alcalis-granulats (ex. lithium, silane...) appliqués à des ouvrages existants. Une partie de ce thème se fera en collaboration avec le ministère des transports du Québec et d'autres universités, nous donnant accès à des structures en service ou à des spécimens instrumentés exposés à l’extérieur depuis plusieurs années. Thème 4: Caractérisation du roc gelé par CND Le nombre croissant de projets d'ingénierie qui se développent dans le Grand-Nord exige une connaissance accrue du comportement du roc gelé et du pergélisol. Le comportement du roc gelé comme assise à des ouvrages de génie civil est difficile à prédire à court et long terme. Ce thème exploratoire du programme de recherche utilisera les méthodes ND pour caractériser le roc gelé et suivre son comportement sous chargement. Les essais seront réalisés en laboratoire dans des chambres à températures contrôlées.