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Il est démontré que l'Interfacial Tranzition Zone (ITZ), l'interface entre les granulats et la pâte de ciment, conditionne aussi bien la résistance du béton que sa durabilité. En effet, c'est une zone particulièrement poreuse qui présente une très faible résistance mécanique ainsi qu'une perméabilité très élevée aux éléments chimiques. L'endommagement du béton prend principalement naissance dans cette zone : fissurations dues à des sollicitations mécaniques ou thermiques, développement des réactions chimiques liées à certaines pathologies, etc. Il est également admis que l'ITZ intervient grandement dans le comportement mécanique hystérétique (non-linéarité) du béton.
Comprendre ces phénomènes et décrire cette zone ainsi que ses interactions avec son environnement sont donc primordiaux dès lors qu'on souhaite utiliser des outils numériques, notamment à des fins d'évaluation non destructive (END) du béton. Dans le cas des codes de propagations d'ondes ultrasonores, modéliser toute la couche augmenterait drastiquement les temps de calculs dû à la nécessité de mailler une très faible épaisseur. Une solution, simple de mise en œuvre tout en étant basée sur des propriétés physiques réelles de l'ITZ, a été adoptée dans le code Prospero (LMA). Elle consiste à ne pas modéliser la couche mais à considérer des conditions de sauts aux interfaces par le biais de modèles rhéologiques simples : masses-ressorts. Ce modèle, déjà largement utilisé dans les problèmes de contrôles de collages, a déjà été testé puis validé pour différents scénarios et paramètres sur le béton : vitesses, atténuations et diffusivité sur des bétons sains et endommagés thermiquement.
Les travaux présentés concernent la poursuite de la validation expérimentale du modèle numérique développé, sur d'autres scénarios : bétons sains mais avec différentes caractéristiques d'ITZ, bétons endommagés : thermique, pathologies, mécanique, etc. Ces travaux de convergence expérimental/numérique sont couplés à des observations microstructurales au microscope. Ceci constitue alors une base de données conséquente pour des applications telle que l'inversion paramétrique, l'imagerie ou encore les algorithmes d'apprentissage (I.A). En plus de ces travaux de validation sur l'aspect linéaire, l'intégration de la non-linéarité aux interfaces (non-classique) dans le modèle est aussi abordée.
L'avenir de la recherche en END du béton nécessite la mise en place d'un outil numérique fiable et opérationnel. Ces travaux y contribuent en offrant un élargissement des possibilités de paramétrage des modèles de comportement et de propagation d'ondes ultrasonores.
