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Enhancing Nuclear Safety


Research

Theses in progress

Test methods for accelerated aging of concrete on the scale of the structures


Host laboratory: ​​Civil Engineering Assessment Section (BEGC, ex-BAGCS)

Beginning of the thesis: October 2014

Student name: Jacques Jabbour



Subject description

Cette thèse s’inscrit dans le cadre du prolongement de la durée de vie des réacteurs

nucléaires, et concerne l’étude des pathologies pouvant affecter leurs enceintes en béton. Les pathologies étudiées sont la Réaction Sulfatique Interne (RSI) et la Réaction

Alcali-Granulats (RAG), réactions chimiques provoquant dans leurs phases de développement un gonflement puis une mise en traction du béton et la création de fissures dans les structures des ouvrages concernés.


Avec le vieillissement des centrales, les conditions d’apparition de ces phénomènes

doivent être étudiées. Cependant, leurs cinétiques de développement, l’apparition des

désordres engendrés sont en général lentes (jusqu’à quelques dizaines d’années) et

limitent les possibilités de programmes expérimentaux dédiés. Une des solutions pratiquées dans les laboratoires de recherche consiste à utiliser des protocoles d’essais de vieillissement accéléré mis au point sur des éprouvettes ou des échantillons extraits par carottage.


L’étude portera sur l’adaptation des protocoles d’essais de vieillissement accélérés

sur éprouvette à des structures représentatives d’un ouvrage réel. Les bétons utilisés

seront similaires ou équivalents aux bétons des ouvrages de génie civil nucléaires

(enceintes de confinement et radiers des réacteurs). La taille des structures représentatives, les conditions utilisées pour le développement accéléré des pathologies, sont les deux principaux thèmes de cette thèse. La validation de la méthode utilisée sera notamment effectuée par des observations au MEB et des analyses par tomographie. Cette dernière méthode permettra de caractériser la microstructure des matériaux cimentaires et son évolution (porosité, fissuration, nouveaux hydrates…) conséquente au développement de la RSI et de la RAG. Cette technique non destructive permettra également de suivre l’évolution temporelle de ces pathologies sur des images 3D d’éprouvettes.


En complément, des études en laboratoire et sur carottes extraites des structures seront menées afin de comprendre les mécanismes réactionnels pouvant permettre de traiter les bétons et arrêter les réactions.


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Involved IRSN laboratory

Civil Engineering Assessment Section (BEGC, ex-BAGCS)

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