Etude de corrosion sous contrainte appliquée aux câbles du génie civil
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La corrosion des câbles de précontrainte et des armatures dans le béton est une des principales causes de détérioration des ouvrages du génie civil. La galvanisation de ces armatures est un des moyens de lutte contre ce phénomène de corrosion.
La qualité du revêtement
est dépendante entre autre
de la fluidité du zinc fondu
Pour augmenter cette fluidité,
lors du processus de galvanisation
certains éléments comme
le plomb sont ajoutés dans
le bain de zinc. Ces éléments
nocifs pour l'environnement se répandent
dans la nature au cours de la vie
des pièces galvanisées.
De nouveaux alliages ont été
proposés à l'étude
pour anticiper la future réglementation
européenne en matière
de relargage de ces éléments.
Le premier objectif est de caractériser
la résistance à la corrosion
fissurante sous contrainte de fils
de précontrainte galvanisés
par ces nouveaux alliages et de les
comparer à deux nuances commerciales
fréquemment mises en uvre
dans les ouvrages d'art du génie
civil. Pour mener a bien cette étude,
il sera développé et
validé un nouvel outil d'analyse
: le dosage de l'hydrogène
inclus dans les métaux pouvant
induire une fragilisation du matériau.
Etudiant
Olivier
BLONDELLE
Formation
Maîtrise génie des matériaux
IUP La Rochelle
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Responsable(s)
de Stage
Laurent
GAILLET -
Chargé de Recherche
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Lieu
LCPC - MACOA / CCEM
Contact
Laurent
GAILLET -
Chargé de Recherche
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Problèmes de corrosion des structures en béton précontraint
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Le stage de Paolo Longo, actuellement
en thèse à l'Université
de Messine (Italie), rentre dans le
cadre de l'action COST
534 et de son sujet de thèse
: Problèmes
de corrosion des structures en béton
précontraint.
Le plan de recherche développé pendant le stage concerne l'application de la technique d'émission acoustique (EA) pour le suivi du phénomène de corrosion sous contrainte des aciers à haute limite élastique. Dans cette optique, on réalise des essais sous contrainte en mettant en tension un toron T12,5 à 7 fils jusqu'à 80 % de sa charge maximale et plongé dans un milieu corrosif. Une chaîne d'émission acoustique permet de suivre les phénomènes de corrosion (fragilisation par hydrogène ou autres formes de corrosion localisée) qui ont lieu pendant l'essai et de localiser la source des signaux acoustiques qui provoque la rupture des éprouvettes.
Le stage est suivi au LCPC par Laurent Gaillet.
Etudiant
Paolo
LONGO
Formation
Université de Messine (Italie)
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Responsable(s)
de Stage
Laurent
GAILLET -
Chargé de Recherche
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Lieu
LCPC - MACOA / CCEM
Contact
Laurent
GAILLET -
Chargé de Recherche
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Appréciation analytique du mouvement entre fils d'un câble multicouches
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il s'agit de déterminer le mouvement d'un fil rompu constitutif d'un câble.
Il sera ainsi possible de connaitre l'énergie libérée lors du mouvement de ce fil rompu, afin de pouvoir détecter les autres ruptures dans les câbles déjà en service grâce à l'émission acoustique.
Etudiant
Lionel
PHILIPPOT
Formation
Licence de Mécanique
Université de Nantes
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Responsable(s)
de Stage
Laurent
GAILLET -
Chargé de Recherche
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Lieu
LCPC - MACOA / CCEM
Contact
Laurent
GAILLET -
Chargé de Recherche
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Appréciation
analytique du mouvement entre fils
d'un câble multicouches
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Les câbles dans le génie
civil peuvent être mis sous
tension (précontrainte, haubanage)
et simultanément soumis à
un milieu corrosif sévère.
Il y a alors un risque que ces câbles
se trouvent confrontés à
un mécanisme particulier de
corrosion, la corrosion sous contrainte
(CSC). L'objectif du stage est de
caractériser le comportement
d'aciers soumis à un milieu
simulant un béton dégradé.
Le programme de travail se découpe
en 2 parties :
- Evolution de la sévérité
du milieu corrosif sur la durée
de vie de différentes nuances
d'acier à l'aide d'essais de
CSC.
- Influence de la sollicitation mécanique
sur le mécanisme d'endommagement
pour un environnement corrosif fixé.
La caractérisation des mécanismes
de CSC sera faite à l'aide
de techniques métallographique,
chimique et mécanique et il
y aura également un suivi des
essais par la technique CND d'émission
acoustique.
Etudiant
Emeline
DAUVERGNE
Formation
Master
Pro
Université de La Rochelle
UFR Sciences et Technologie
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Responsable(s)
de Stage
Laurent
GAILLET -
Chargé de Recherche
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Lieu
LCPC - MACOA / CCEM
Contact
Laurent
GAILLET -
Chargé de Recherche
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Analyse
vibratoire des câbles tendus
- Détermination des paramètres
mécanique de fonctionnement
: tension, endommagement...
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La division Métaux, Armatures
et Câbles pour Ouvrages d'Art
(MACOA) du Laboratoire Central des
Ponts et Chaussées réalise
des contrôles non-destructifs
des ouvrages d'art. L'émission
acoustique et l'analyse vibratoire
sont deux techniques utilisées
pour ces opérations. Le stage
s'intègre dans cet axe de recherche.
Il s'agit de pouvoir déterminer
les conditions mécaniques de
fonctionnement des câbles de
haubans (tension, endommagement
),
à partir de l'analyse vibratoire.
Cette étude a permis de mettre
au point des méthodes d'extraction
modale réalisée à
partir d'essais par excitation choc
sur des câbles sains et avec
défaut(s). La comparaison des
résultats a conduit à
déterminer qualitativement
l'emplacement et la taille des défauts.
Il reste maintenant à affiner
cette méthode afin de préciser
quantitativement ces données.
Etudiant
Caroline
HONDERMARCK
Formation
Elève
ingénieur
ENSEM Nancy
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Responsable(s)
de Stage
Lamine
DIENG -
Chargé de Recherche
Christian
CUNAT - Professeur ENSEM -
INPL Nancy
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Lieu
LCPC - MACOA / CCEM
Contact
Lamine
DIENG -
Chargé de Recherche
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Modélisation
numérique du fretting - fatigue
dans un contact inter filaire sec
ou lubrifié
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Le câble métallique est
constitué d'un assemblage de
couches de fils métalliques
enroulés autour d'un fil central.
Il est utilisé dans de nombreuses
applications (manutention et levage,
off-shore et forage, ascenseurs et
transporteurs aériens, Génie
Civil, etc
).
En Génie Civil, il est employé
dans la construction de bâtiments
et d'ouvrages d'arts, en particulier
pour la précontrainte des bétons
et pour supporter les ponts suspendus
et à haubans.
Les ruptures de fils constitutifs
sont les principales causes de détérioration
des câbles. Elles peuvent être
initiées, soit par le développement
de la corrosion, soit à la
suite de phénomènes
de fatigue dus aux contacts inter
filaires.
Les objectifs de cette étude
seront, à l'aide d'un outil
de calcul numérique, d'observer
l'effet du chargement transversal
dans le contact et d'observer l'effet
de la lubrification sur le comportement
au glissement entre les fils.
Etudiant
Damien
LORENT
Formation
Etudiant
en deuxième année
- pôle PST
Institut Français de
Mécanique Avancée
(IFMA)
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Responsable(s)
de Stage
Pierre
BREVET - Docteur Ingénieur
Jean
Marc BOURINET
(IFMA)
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Lieu
LCPC - MACOA / CCEM
Contact
Pierre
BREVET - Docteur Ingénieur
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