Membres du jury :
Sébastien Lambot, Professeur, Université catholique de Louvain (BE), Rapporteur
Jean-Paul Balayssac, Professeur, INSA de Toulouse, Rapporteur
Eric Pottier, Professeur, Université de Rennes 1, Examinateur
Abdelhafid Khelidj, Professeur, Université de Nantes, Examinateur
Frédéric Taillade, ingénieur de recherche, HDR, EDF-R&D, Examinateur
Géraldine Villain, IDTPE-HDR, IFSTTAR Nantes, Co-directrice de thèse
Xavier Dérobert, IDTPE-HDR, IFSTTAR Nantes, Directeur de thèse
Amine Ihamouten, ITPE, Cerema, encadrant
Christophe Bourlier, Directeur de recherche, université de Nantes, Invité
Résumé :
Les problèmes de vieillissement des structures de génie civil nécessitent l'évaluation des indicateurs de durabilité (comme la porosité) et des paramètres d'état (comme la teneur en eau et la teneur en chlorure). Parmi les techniques de contrôle non destructif électromagnétique (EM), le radar géophysique (GPR) est utilisé pour estimer la permittivité du béton.
L'étude générale est composée de trois objectifs.
Tout d'abord, établir une interaction physique et mathématique entre les ondes et les matériaux. Pour mieux comprendre la propagation des ondes EM à l'intérieur du matériau, nous avons étudié plusieurs modèles de dispersion caractérisant les propriétés diélectriques de béton : le modèle de Debye et le modèle de Jonscher proposant de bonnes performances.
Deuxièmement, développer une nouvelle méthode d'auscultation pour détecter les gradients de permittivité dans un matériau dispersif en considérant le matériau comme un guide d'ondes. La vitesse de phase des ondes électromagnétiques guidées est utilisée pour extraire les informations diélectrique et géométrique de celui-ci. Une nouvelle méthode d'inversion est mise en oeuvre pour répondre au problème. Le guide d'onde à une couche est ensuite décliné en guide d'ondes à plusieurs couches à l'aide d'un modèle de mélange diélectrique: le modèle parallèle. Ainsi, le nouveau modèle de guide d'onde multi-couches est validé à la fois sur des données synthétiques et expérimentales.
Enfin, un suivi expérimental d'imbibition d'eau dans du béton est réalisé avec cette nouvelle méthode d'auscultation, les résultats étant comparés à ceux de gammadensimétrie, considérée comme référence.
