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Section Durabilité des ouvrages d'art
Section Fonctionnement et ingénierie des ouvrages

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La division est essentiellement implantée dans le bâtiment J du site parisien du LCPC.

La section SDOA est regroupée au troisième étage de ce bâtiment, avec un nombre important d'ordinateurs pour les analyses numériques et les calculs. Les expérimentations pour la thématique "corrosion des aciers dans les bétons armés et traitements de réhabilitation électrochimiques" sont conduites dans différentes salles et laboratoires du LCPC Paris.

 

La fabrication des bétons, microbétons et mortiers se fait dans une salle B016, du RC du bâtiment B. La cure, la conservation, le stockage des éprouvettes sont réalisés dans la salle à 23°C en sous-sol du bâtiment J. Egalement dans ce sous-sol, la salle à 38°C, 100% HR permet de faire des vieillissements spécifiques. En complément de cette salle, une enceinte climatique (pilotable en température et en hygrométrie ) d'un volume d'1 mètre cube est disponible.

Le vieillissement des éprouvettes par carbonatation est réalisé dans une enceinte de 80l équipée de sondes de température et de sondes de dosage des gaz dioxyde de carbone et oxygène.


Un nouveau laboratoire d'électrochimie a été créé en 2002. Il comporte un pH-mètre, un titrateur potentiométrique permettant le dosage des chlorures ainsi que les équipements spécifiques aux études et traitements électrochimiques, à savoir, divers potentiostats (PAR273A, multivoies avec impédance VMP2Z, potentiostat portable PARSTAT2263), différentes alimentations (pour les traitements de réhabilitation par courant imposé par exemple), etc.

 

Des équipements dits de "chantier" tels que le profometer (pour la détection des armatures), le CANIN électrode simple et électrode à roue (pour les cartographies de potentiels libres), le RESI (pour la mesure de la résistivité) sont complémentaires aux équipement de laboratoire.

Un autre équipement est en cours de montage : il s'agit d'un bâti de relaxation qui va permettre d'étudier le comportement à la corrosion des aciers de précontrainte sous tension dans différents milieux simulant les bétons.

 

 

 

 

 

 



La section FIOA est principalement organisée autour du "grand équipement" que constitue la Plate-Forme d'essai des structures qui est située en sous-sol du bâtiment J.

La plate-forme d'essai des structures, au LCPC Paris, permet de réaliser des recherches et études expérimentales dans le domaine des ouvrages d'art et des structures du génie civil. Les dalles d'essai (28 m X 8 m) sont associées à des superstructures modulaires qui s'adaptent à la géométrie variée des corps d'épreuve. Des chargements dynamiques et statiques complexes (jusqu'à 6000 kN) sont réalisables.

L'équipe, 6 techniciens et 5 ingénieurs - chercheurs, met en œuvre des moyens de mesure et d'interprétation bénéficiant de l'excellence scientifique et technique interne : connaissance des matériaux du génie civil (bétons classiques et innovants, aciers, composites), maîtrise de modélisations numériques complexes (code CESAR), savoir-faire métrologique et expertise dans le domaine des ponts.

La plate-forme d'essai de structures est un outil puissant d'évaluation expérimentale de la sécurité des structures et de leur tenue en service, permettant d'orienter et valider les méthodes de calcul. C'est également un outil d'analyse des structures atteintes de dysfonctionnements mécaniques, et de validation des méthodes de réparation. Enfin, c'est un outil incontournable pour valider l'utilisation de matériaux innovants.

La plate-forme d'essai des structures est composée de :

  • deux dalles indépendantes et contiguës de 20 m X 8 m et 8 m X 8 m, pourvues de puits d'ancrage tous les m (sur une partie de la surface, tous les 0,5 m);
  • des superstructures de montage modulaires (dés, tubes et entretoises, poutres de section standard) permettant de réaliser des portiques d'essais variés avec orientation quelconque des efforts appliqués;
  • un groupe hydraulique (165 l/mn) alimentant des vérins statiques (6 unités de 1000 kN, vérins de 300 et 400 kN) et dynamiques (250 et 1000 kN), permettant de réaliser des essais statiques jusqu'à 6000 kN environ et des essais dynamiques jusqu'à 800 kN à une fréquence de 2 à 3 Hz. Asservissement en force, déplacement ou mesure extensométrique quelconque, suivant une loi monotone, cyclique ou aléatoire;
  • un actionneur électrodynamique (2000 kN équivalent statique) et un marteau pour essais vibratoires jusqu'à 200 Hz;
  • un important parc de capteurs de force, déplacement, accéléromètres, etc. avec conditionneurs associés. Une chaîne principale d'acquisition de données jusqu'à 100 voies synchrones (pour essais jusqu'à 5 Hz) et des modules complémentaires jusqu'à 48 voies à 200 Hz;
  • des moyens adaptés de manutention (2 ponts roulants de 100 kN), de fabrication de corps d'épreuve, de pièces mécaniques et supports d'instrumentation.

Le caractère indispensable de l'expérimentation à grande échelle dans la recherche finalisée sur les structures de génie civil a plusieurs raisons :

  • la non-linéarité importante du comportement local des matériaux du génie civil, en particulier lorsqu'on s'approche de larupture pour justifier la sécurité des structures ou évaluer celle des ouvrages atteints de désordres, ce qui impose une validation appropriée des méthodes de calcul qui ne peuvent plus rester "simplement" élastiques ;
  • l'association systématique de matériaux ou composants dont les dimensions ne sont pas petites vis-à-vis de celles de l'ouvrage, ce qui nécessite de représenter les structures à une échelle suffisante, et de tester non seulement les matériaux pris isolément, mais aussi leur fonctionnement dans l'assemblage ;
  • la nécessité de contrôler les paramètres extérieurs pour mieux comprendre les mécanismes de fonctionnement ou de dégradation, ce qui rend l'expérimentation sur modèles complémentaire de l'observation de la pathologie et de l'instrumentation in situ des ouvrages.

Au total, les essais sur éléments de structure représentatifs et dans des conditions contrôlées constituent donc un complément indispensable de la recherche dans le domaine des matériaux et dans celui des méthodes de calcul, pour l'analyse des structures d'ouvrages d'art.

Pour en savoir plus : Vous pouvez télécharger un document de présentation de la plateforme d'essais et des instrumnetations les plus marquantes. document de présentation (770 Ko)

 
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