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Dans l'étude de la corrosion dans les bétons armés, les mesures 4-points non-invasives constituent une alternative intéressante à la caractérisation électrochimique classique par mesure 3-points avec connexion à l'armature, étant avéré que celles-ci, effectuées sans connexion à la barre depuis la surface, sont sensibles à sa présence. Cet effet de la barre a historiquement été perçu comme un inconvénient de la méthode, d'abord destinée à fournir une estimation de la durabilité de l'ouvrage par détermination de la résistivité électrique ρc du béton à haute fréquence. Plus tard, la sensibilité à la barre sera aussi demontrée en basse fréquence.
Bien qu'avantageuse, l'absence de connexion à l'armature rend l'étude de la corrosion en méthode 4-points moins directe qu'en 3-points. En effet, alors que tout le courant pénètre la barre en mesure 3-points, seule une partie du courant appliqué à l'électrolyte béton va pénétrer dans l'armature. Le pourcentage dépendra notamment de la densité de courant de corrosion jcorr de la barre. Chaque point d'acquisition fourni alors une résistivité apparente unique qui dépend de jcorr et ρc. En multipliant les points d'acquisition jusqu'à réaliser une tomographie de résistivité électrique (ERT), il devient possible d'imager la structure armée. Les données de résistivité 4-points peuvent ainsi être inversées afin de retrouver aussi bien la vitesse de corrosion instantanée sur l'armature, que les propriétés et hétérogénéités électriques de la matrice béton.
Nous avons développé une expérience ERT en laboratoire (dispositif CorImager® d'Iris Instruments) permettant la mesure 4-points en mode switch sur une trentaine échantillons de mortier de dimensions 10 x 10 x 40 cm3. Le dispositif composé, d'une part, de 96 électrodes distribuées sur les 4 faces d'une antenne venant corseter l'échantillon, d'autre part, d'une centrale d'acquisition permettant la mesure simultanée en multicanaux selon une séquence modifiable, permet l'investigation 3D de notre éprouvette. Certaines épreuves armées ont été spécialement conçues pour tester l'aptitude, largement reconnue de la méthode ERT, à caractériser les hétérogénéités de matrice sur notre dispositif de dimensions inhabituellement limitées.
Les résultats préliminaires sur l'un de ces échantillons hétérogènes, comportant deux inclusions en polystyrène de dimensions 4 x 4 x 3 cm3 dans un mortier de CEMI sain, de rapport e/c=0.5 et s/c=3, ont déjà démontré que cette méthode peut simultanément fournir, par inversion, une image des hétérogénéités de matrice, ainsi que l'estimation d'une valeur de corrosion uniforme. La valeur de jcorr de 16 mA/m², obtenue par inversion des données ERT, est comparable à l'estimation de 8±2 mA/m² résultant de mesures 3-points classiques.
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