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IRSN, Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire

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Enhancing Nuclear Safety


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Evolution of the permeability of concrete under the stress of a serious accident: effects of mechanical loading, saturation, and the nature of the percolating fluid

Corentin Aubernon has defended his thesis on 4th October 2011 in Nantes.

Document type > *Mémoire/HDR/Thesis

Keywords >

Research Unit > IRSN/DSR/SAMS

Authors > AUBERNON Corentin

Publication Date > 04/10/2011

Summary

Dans le cadre de la sûreté nucléaire des Réacteurs à Eau Pressurisée, l’enceinte de confinement doit assurer l’étanchéité dans le cas d’un accident grave du type APRP (accident par perte de réfrigérant primaire). Cette structure est en béton précontraint. Durant ce type de cataclysme, le béton est soumis à un chargement mécanique (pression de 5 bars dans l’enceinte), hydrique (vapeur d’eau du circuit primaire) et thermique (150°C). De nombreuses avancées ont été entreprises ces dernières années dans la compréhension de l’évolution de la perméabilité au gaz (azote) du béton (thèse de V. Picandet et de M. Choinska). En effet, nous sommes capables de solliciter une éprouvette de béton sec sous un chargement mécanique et thermique et d’en mesurer la perméabilité. Cependant, nous ne connaissons pas actuellement l’évolution de la perméabilité du béton à la vapeur d’eau et à différentes teneurs en eau du matériau.
Dans ce contexte, le travail de thèse consiste à déterminer dans un premier temps la perméabilité du béton à différentes teneurs en eau à l’azote sous chargement mécanique et thermique. Ensuite, nous avons dimensionné un banc expérimental pour la mesure de la perméabilité du béton à la vapeur d’eau. Il est constitué de débitmètres liquides et gaz pour former, grâce à une chambre d’évaporation, des mélanges gazeux en azote et en vapeur d’eau à différentes humidités relatives et températures. Des lignes chauffantes permettent de maintenir la température du mélange gazeux jusqu’à l’éprouvette placée sous une presse pour le chargement en compression. L’éprouvette peut être placée dans une enceinte climatique pour son maintient en température. Une sonde hygrométrique est placée en sortie du système afin de mesurer la quantité d’eau qui condense et reste piégée au sein du matériau. La méthode utilisée dans la mesure de perméabilité est celle de Klinkenberg pour dissocier l’écoulement visqueux de l’écoulement par glissement et donc différencier la perméabilité apparente d’intrinsèque. Elles sont mesurées sous différents chargements mécaniques (pré et post pic) et après décharges (journées des thèses 2008).

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