Host laboratory: Civil Engineering Assessment Section (BEGC, ex-BAGCS)
Beginning of the thesis: October 2014
Student name: Jacques Jabbour
Subject descriptionCette 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.