Simulation numérique et diagnostic de la corrosion dans les structures de génie civil

Abstract

Cet article illustre l’intérêt et la faisabilité de la simulation numérique de la corrosion de l'acier de construction en contexte de diagnostic des structures de génie civil. Les méthodes d'investigation usuelles, jointes à des hypothèses empiriques consacrées par l'usage, conduisent à des interprétations souvent incertaines ou n'ayant qu'une valeur qualitative. Aujourd’hui, une meilleure compréhension de la physique de la corrosion, conjuguée à la puissance du calcul aux éléments finis, permet cependant de construire des modèles électrochimiques tridimensionnels, élaborés, robustes et utiles pour poser un diagnostic et/ou un pronostic quantifié et plus fiable. Ces modèles, qualifiés de jumeaux numériques s’appuient sur l'assemblage de différentes lois physiques, chimiques et électrochimiques et intègrent notamment le transport du dioxygène jusqu’aux armatures en contexte insaturé, mais aussi la production et la précipitation des produits de corrosion en fonction de l’état de saturation. Le potentiel de cette approche en devenir est illustré ici sur un cas d’étude numérique de corrosion de l’acier dans le béton et sur un cas d’étude réel de diagnostic de corrosion de palplanches dans un sol hétérogène.