Intérêt de l'application de la technique d'émission acoustique dans la détection de la corrosion sous contrainte des câbles tendus utilisés dans les ouvrages d'art
Résumé
Schématiquement, dans des ouvrages précontraints, le béton assure la résistance à la compression et la protection des câbles d'acier de précontrainte qui reprennent les efforts de traction et limitent la fissuration du béton tout en donnant de la ductilité à l'élément composite. L'une des causes principales de l'endommagement de ces infrastructures est la dégradation par corrosion sous contrainte de ces câbles tendus à 80% de leur charge à la rupture. Cette corrosion est souvent provoquée par l'évolution des propriétés physicochimiques du coulis de ciment liée à la pénétration d'agents agressifs tels que les carbonates, les chlorures, les sulfates. Ces éléments conduisent à la dépassivation des aciers et dans certains cas entraînent une corrosion sous contrainte des câbles. La surveillance de cette corrosion est rendue difficile du fait de l'inaccessibilité de ces câbles. L'émergence de techniques d'études et de contrôles non destructifs, telles que l'Emission Acoustique (EA), a permis des avancées significatives dans l'étude de divers cas de corrosion de nature mixte (corrosion sous contrainte, corrosion feuilletante, corrosion abrasion ). Cette étude a pour objectif la détermination et l'optimisation des possibilités offertes par la technique d'émission acoustique afin de l'intégrer au domaine du génie civil, pour la détection de la corrosion sous contrainte (liée aux chlorures ou à la fragilisation par l'hydrogène) des câbles tendus utilisés dans les ouvrages d'art. Dans ce travail, effectué au laboratoire MATEIS de l'INSA de Lyon et en partenariat avec le laboratoire LCPC de Nantes, nous avons étudié, dans divers milieux fortement alcalins et chlorurés, le comportement à la corrosion localisée (corrosion par piqûre) de ces câbles par des mesures électrochimiques (courbes de polarisation et diagrammes d'impédance). Puis, nous avons suivi par émission acoustique l'effet de cette corrosion sur l'endommagement de ces câbles mis sous tension à 80 % de leur charge de rupture. L'analyse des paramètres acoustiques (durée, nombre de coups, temps de montée et fréquence des signaux) a montré la présence de trois phases : 1- l'amorçage des fissures liées à la propagation des piqûres, 2- la propagation et la croissance des fissures en mode I et II, 3- la rupture finale due à la contrainte mécanique.