La résistance mécanique et la résistance aux fuites des enceintes de confinement des centrales nucléaires est un sujet important pour le suivi des enceintes de confinement et leur qualification lors des épreuves décennales. Une voie nouvelle par rapport aux techniques déjà utilisées est proposée par le projet ENDE : l’évaluation du béton armé par contrôles non destructifs. Ces derniers ont pour but de rendre compte des différents états que subit le béton lors de son cycle de vie. Les indicateurs de durabilité à évaluer sont: la résistance à la compression, le module d’élasticité, la porosité, la teneur en eau, la perméabilité au gaz du béton ainsi que son état de contrainte. Les CND ultrasonores, électromagnétiques et électriques permettent de suivre le béton d’enceinte dans le cadre des épreuves décennales de mise sous pression soit 5 bar ou encore le béton après une APRP (Perte de réfrigérant primaire) ou RTV (Rupture de tuyauterie vapeur) soit 5 bar et 180 °C. De plus, lors de ces sollicitations sont générés des endommagements diffus ainsi qu’une macro-fissuration contribuant aux fuites. Ces deux paramètres sont aussi estimés par la densité locale de microfissures et par la profondeur et ouverture des macro-fissures. L'objectif du projet est de proposer un lien entre le débit de fuite lors de mise en pression des enceintes et les mesures CND. Pour cela les méthodes sont validées au laboratoire puis appliquées in situ notamment sur le maquette VERCORS à échelle 1/3.

Contacts Université Gustave Eiffel

DEVIEThibaud

GUGOLEGautier

DerobertXavier

VillainGéraldine

NedellecNathalie

DurandOlivier

Dans le cadre d’une coopération renouvelée et renforcée entre le CEA List et l’IFSTTAR, une synergie est apparue sur la volonté des deux instituts de développer ensemble une carte fille PEGASE d’acquisition 8 voies, opérant à haute fréquence (2 MHz) et haute résolution (16 bits). C'est à dique aux capacités bien supérieures à celles de la carte fille d’acquisition 8 voies disponible actuellement (40 kS/s). Cette nouvelle carte sera notamment particulièrement adaptée à l’acquisition et l'émission de signaux ultrasonores de façon synchronisée. CEA et Ifsttar réaliseront de conserve la conception de ladite carte fille (choix des composants et organes principaux, spécifications fonctionnelles et de conception, ...). Plus particulièrement, le CEA sera en charge du développement de la partie hardware de la carte fille, ainsi que de la programmation du firmware implémenté sur le FPGA embarqué sur la carte fille. L’IFSTTAR, sera notamment en charge du développement du driver et de la classe Linux embarqué (sur la carte mère P3) permettant de piloter la carte fille depuis la carte mère PEGASE, ainsi que du développement de la partie synchronisation précise à partir d’un signal PPS, fonction directement implémentée dans le FPGA de la carte fille. L’IFSTTAR sera également en charge de la sous-traitance de la réalisation de la carte fille 8 voies hautes fréquences auprès de la société sous traitante IZI-Com. Deux exemplaires seront produits dans un premier temps, un pour le CEA List et un pour l’IFSTTAR, pour des phases de test. Dans un 2 ème temps, 4 exemplaires (2 à destination du CEA et 2 à destination de l’IFSTTAR) seront produits suite aux modifications éventuelles issues des tests des premiers exemplaires

Contacts Université Gustave Eiffel

AbrahamOdile

Le CamVincent

LemarchandLaurent

DurandOlivier

Le renforcement des sols compressibles par inclusions rigides verticales modifie le comportement global de l'ouvrage géotechnique (remblai, dallage ) ainsi supporté. Comment de propagent les ondes de surface? Comment se comporte l'ouvrage sous sollicitations sismiques?

La technique de renforcement des sols compressibles par Inclusions Rigides (IR) verticales est aujourd’hui très répandue en France et à l’étranger. Cette technique de fondation composite mêlant des éléments profonds et superficiels, a été initialement développée pour des ouvrages de type remblai (pour des infrastructures de transport), mais s’étend aujourd’hui aux éoliennes et aussi aux bâtiments industriels (type plateformes logistiques), de logements ou bureaux (moins de 4-5 étages), écoles, hôpitaux, etc. Elle s’insère ainsi sur tout le territoire, urbi et orbi, impacte le choix des fondations des constructions et des ouvrages linéaires de transport (routes et voies ferrées), touchant ainsi de façon peu visible, mais réelle, les citoyens dans leur cadre de vie et pour leur mobilité.

Deux aspects particuliers du comportement du massif de sol renforcé par inclusions rigides sont abordés dans le volet ANR du Projet ASIRI+ (un volet PN est développé en parallèle) :

1. sous sollicitations dynamiques: Modification de la vitesse de propagation des ondes surface dans un milieu à inclusions périodiques
2. sous sollicitations sismiques : Effets inertiel et Cinématique

Dans ces deux cas, des équipements expérimentaux remarquables seront utilisés (banc de Mesure Ultrasonore Sans Contact MUSC et Centrifugeuse Géotechnique équipée du Simulateur de Séismes), dont les résultats seront comparés à des simulations numériques.

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AbrahamOdile

JAGUAlexandre

GUGOLEGautier

LeratStéphane

AudrainPhilippe

EscoffierSandra

GaudicheauPatrick

LeparouxDonatienne

Bourdeau LombardiCéline

NeelAlain

LiZheng

ThorelLuc

DurandOlivier

Prenant acte de leurs complémentarités, le CEA List et l’UGE souhaitent collaborer sur un nouveau projet de recherche et développement dont l’objectif principal est d’exploiter la nouvelle carte fille d’acquisition haute fréquence 8 voies (dite : carte fille HF), compatible avec la carte mère PEGASE3 développée dans le cadre d’une fiche action précédente afin de la faire monter en fonctionnalité, en performance et en maturité : communication en LORA (internet industriel de terrain) appliquée à l'inspection acoustique des rails

\UGE et le  \CEA coopèrent sur les méthodes d'évaluation non-destructives des rails par ultra-sons. On s'intéresse en particulier à l'ouverture des fissures au passage des trains, ce qui nécessite une synchronisation très précise des différents émetteurs/capteurs sans fils espaces de centaines de mètres ou qqs kms émettant/recevant des ondes ultra-son.  Au titre d'une première collaboration, on dispose de la carte fille (de PEGASE 3) Haute Fréquence permettant d'engendrer de façon synchrone et en phase des signaux acoustiques de spectre et d'amplitude paramétrables et de les acquérir de façon synchrone et en phase. Ce qui, en soit, dans le domaine de l'instrumentation sans-fil, constitue une rupture par rapport à l'existant. La carte fille Haute Fréquence qualifiée a fait l'objet d'une campagne d'essais  sur le site Alstom à Bar Le Duc. Le prototype fonctionne sur des rails d'une longueur  1.4 km. La valorisation  de la carte fille haute fréquence a été initiée. ONDULA  vise à augmenter les performances du système (plus grande précision de localisation, nouveaux algorithmes de détection de front d'onde), adjoindre des communications IOT de terrain (LORA et NFC) et mener des essais de terrain de qualification avec Alstom Rail. L'objectif est d'accompagner la montée en TRL du concept vers son industrialisation.

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Le CamVincent

BOUCHEArthur

LemarchandLaurent

AbrahamOdile

DEVIEThibaud

Le projet SCaNING a pour objectif de développer une approche systémique du suivi de santé des structures neuves ou existantes en béton armé depuis le développement de capteurs noyés (électriques, EM, US) jusqu'à l'obtention d'indicateurs pour le diagnostic.

Pour une gestion durable et sûre des infrastructures de génie civil et pour en prolonger la durée d’exploitation, les gestionnaires d’ouvrages requièrent des informations qualifiées et quantitatives sur l’évolution continue des indicateurs de performance, en particulier, la résistance, le module, la porosité et la teneur en eau des bétons. Le projet SCaNING a pour objectif de développer une approche systémique du suivi de santé des structures neuves ou existantes en béton armé comprenant : la validation de capteurs noyés (électriques, électromagnétiques et ultrasonores), le traitement de la mesure et l’extraction d’observables qualifiées, découplées des principaux facteurs d’influence, la combinaison et la conversion des observables en indicateurs pour le diagnostic. Ces capteurs noyés présentent également l’intérêt de pouvoir étalonner donc de fiabiliser les évaluations non destructives réalisées en surface de l’ouvrage pour une cartographie quantitative de l’ensemble de la structure.

Contacts Université Gustave Eiffel

DEVIEThibaud

Le CamVincent

DerobertXavier

ManceauJean-Luc

VillainGéraldine

Palma-LopesSergio

DurandOlivier

Les avantages d'une Fibre Optique (FO) noyée pour la surveillance sont nombreux : encombrement très limité, durabilité dans des conditions difficiles (salinité, radioactivité), capteur large bande adapté aux multi-échelles.

De nombreuses améliorations restent néanmoins possibles tant sur les capteurs et leur électronique que sur le traitement des données.

Les objectifs du projet FO-US sont de :

1/ concevoir et valider des FO pour des mesures ultrasonores multi traces (quelques dizaines) à des fréquences de plusieurs centaines de kHz.

2/ développer des algorithmes prenant en compte les contraintes des FO pour l'imagerie active 2D-3D avec des ondes de volume et pour l’imagerie passive avec des ondes guidées en relation avec deux besoins industriels clairement identifiés.

3/ démontrer que cette nouvelle technologie peut être transférée vers de nombreux domaines d'application grâce à des expérimentations de laboratoire de validation des algorithmes d'imagerie (avant un test sur site).

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AbrahamOdile

LEHUJEURMaximilien

GUGOLEGautier

ROUSSELOTCéline

Le démonstrateur "Submersions rapides et protections associées" est un outil pédagogique pour tous types de publics, professionnels et non professionnels, dont l’objet est de construire une digue miniature – devant protéger une ville à construire également – dans cuve transparente, équivalant à un grand aquarium. Pour chaque démonstration, une digue est d'abord construite à partir de sols spécifiques compactés dans la cuve. Des capteurs sont installés sur la digue pour la surveiller et donner l’alerte lorsque l’eau, confinée à une extrémité de la cuve et dont le niveau monte, dégrade la digue par érosion. Le principe de l’alerte est de déclencher l'évacuation de la population avant la rupture complète de la digue, dont la conséquence est la submersion rapide de la ville miniature, qui, suivant ses fondations, peut résister ou être entraînée. Une pompe en aval (côté submersion dans la cuve) permet de réinjecter l’eau à l'amont (côté fleuve) et d’établir un régime permanent avec un courant constant et un niveau d’eau atteignant le premier étage des bâtiments. En arrêtant la pompe, il est possible d’observer les bancs de sable et les dégâts causés par l’inondation.

Le démonstrateur est constitué de 3 éléments principaux, sur tables roulantes, qui peuvent se détacher et être nettoyés pour permettre une nouvelle démonstration.

Il a été conçu dans un cadre de mutualisation des thèmes de recherche du département GERS, à travers une réflexion inter-laboratoires et inter-thémagiques du département, à savoir: : Ingénierie géotechnique, Ville et Environnement, et Auscultation et monitoring.

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DurandOlivier

ChevalierChristophe