Detection of corrosion of reinforced concrete on cooling towers of energy production sites

摘要

Cette thèse a été financée par Electricité de France-Recherche et Développement (EDF R&D). L'objectif est le développement d'une méthodologie pour une meilleure estimation de l'état de corrosion des armatures du béton des aéroréfrigérants, soumis à la carbonatation atmosphérique, sur la base d'une double approche: le radar géophysique (GPR) et la mesure de la résistance de polarisation1. Le GPR peut être utilisé pour la détection rapide des zones présentant un risque élevé de corrosion (détection des contrastes de permittivité). En plus, le GPR est utilisé pour la localisation des armatures d'acier et l'estimation de l'épaisseur d'enrobage. Cette dernière application est très importante pour cette étude. Dans les zones identifiées comme potentiellement corrodées par le GPR, il est proposé d'utiliser la mesure de la résistance de polarisation pour quantifier l'activité de corrosion. Cette étude propose une méthode opérationnelle et originale, adaptée seulement à cette problématique. Après une analyse critique des dispositifs existants pour la mesure sur site de la résistance de polarisation, un nouveau dispositif est proposé. Un modèle numérique de ce dispositif est développé. Sur la base des résultats du modèle, des abaques sont construites afin de remonter aux propriétés électrochimiques de l'acier (potentiel et courant) à partir des valeurs qui sont mesurées à la surface du béton. Le rôle des paramètres influents, physiques (courant injecté, résistivité), géométriques (enrobage, position de la sonde) et électrochimiques (état de l'acier), est examiné en détail. Ensuite, la méthode d'inversion proposée est testée en laboratoire, sur des corps d'épreuve reproduisant les conditions du site2. La fiabilité et l'efficacité du modèle dans son domaine de définition sont démontrées. Les limites et l'incertitude du protocole de mesure sont également abordées. Enfin, un premier protocole opérationnel pour l'utilisation sur site de la technique est proposé.