De la modélisation numérique 2D à l’imagerie pour la caractérisation non destructive des bétons

Abstract

Les techniques ultrasonores sont utiles à la surveillance des structures de génie civil composées de béton armée et/ou précontraint. Le béton est très hétérogène, il est composé d'une matrice cimentaire poreuse, d'agrégats et de sable. Des armatures et/ou câbles de précontraintes sont insérés dans le béton pour assurer la tenue mécanique de l’ouvrage. Afin de modéliser le contrôle non destructif par ultrasons de ces structures un modèle Specfem2D est utilisé. Pour prendre en compte le matériau, une matrice de mortier incluant des hétérogénéités de type granulat et/ou porosité est intégré dans un modèle numérique 2D permettant de simulation la propagation des ondes ultrasonores. Le milieu est considéré élastique ou viscoélastique et hétérogène et inclut les phénomènes de diffusion multiple. Les granulats sont pris en compte par des cercles de différents rayons ou des polygones dont les formes sont proches des agrégats réels. Des armatures métalliques et/ou des macrodéfauts sont introduits. A partir de ce modèle numérique sont extraits les signaux ultrasonores qui peuvent être analysés pour construire des imageries du béton. Ces images permettent d’améliorer l’évaluation et le diagnostic de la structure.