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Les conduites en béton à âme tôle (CBAT) sont présentes dans les centrales nucléaires françaises. Ces conduites ont une structure particulière avec une couche en acier d'une épaisseur millimétrique prise en sandwich entre deux couches de béton d'épaisseur centimétrique. Le béton extrados est armé.
Les CBAT situées en bord de mer subissent une corrosion de la partie en acier causée par les chlorures présents dans l'eau de mer qu'elles transportent. La corrosion se traduit par une perte de l'épaisseur d'acier allant jusqu'au percement. Les fonctions de la couche en acier qui sont l'étanchéité et la tenue mécanique de la structure peuvent alors être compromises.
Aujourd'hui, le diagnostic de corrosion se fait par des mesures électrochimiques. Elles permettent d'estimer qualitativement les zones où il y a de la corrosion à l'extrados de l'âme tôle. Ainsi, il n'existe pas de méthodes permettant de quantifier l'épaisseur résiduelle de cette tôle (avec une incertitude cible de l'ordre 100 µm) ni d'évaluer la taille d'éventuels trous dans celle-ci (avec un diamètre cible de 1 cm), et cela depuis l'extérieur de la tuyauterie. Ainsi, dans le cadre de l'optimisation de la maintenance des CBAT du parc nucléaire, les ondes ultrasonores de volume et les ondes ultrasonores guidées sont étudiées. Toutes ces méthodes sont étudiées avec une approche allant du laboratoire au terrain. Les résultats expérimentaux sont comparés aux résultats numériques.
Pour les techniques en ondes de volume, un signal haute fréquence est nécessaire pour caractériser l'âme tôle d'épaisseur millimétrique, mais au-delà de 1 MHz, le bruit de structure généré par la multidiffusion dans le béton est prédominant. Ainsi, les techniques usuelles de type Pulse Echo ne répondent pas au besoin. Des techniques de compression d'impulsion couplées à de la compensation fréquentielle permettent d'investiguer les fréquences au-delà de 1 MHz. En particulier, la détection, la localisation et le dimensionnement d'un percement de 1 cm de diamètre ont été réalisés dans un assemblage béton/acier/béton.
Pour les techniques d'ondes guidées, des simulations ont permis d'identifier des modes sensibles à l'épaisseur de l'acier. Les premiers résultats expérimentaux en ondes guidées obtenus sur des échantillons de laboratoire montrent qu'il est possible à partir d'un dispositif de mesure et d'un traitement des signaux adaptés de solliciter un mode visé. L'étude expérimentale sur des maquettes plus représentatives est en cours pour étudier cette sensibilité.
Plus généralement ces travaux montrent la faisabilité et le potentiel de méthodes ultrasonores et proposent des nouvelles solutions industrielles pour le contrôle non destructif des structures de génie civil.
