MPP - Morpho-Predict | FEREC 2018

Morpho-Predict Lauréat de l’appel à projets 2018 Fondation FEREC « Des innovations numériques pour la conception, la construction, l’évaluation et la maintenance des infrastructures » 4 / 19 2 Contexte et objectifs du projet Le suivi de l’état de santé des infrastructures est un fort enjeu pour les gestionnaires d’infrastructures quelles soient pour le transport (ponts, tunnels) , l’énergie (barrages), le bâtiment, entre autres. Les analyses de marché sur ce sujet mondial s’accordent sur la statistique suivante : 10% des structures d’un maître d’ouvrage est dans un état identifié critique et 1% dans un état très critique. Quantitativement, cela impliquerait 15 000 infrastructures très critiques dans le monde dont 500 en France. La criticité d’un parc d’ouvrage augmente naturellement avec le temps mais est accéléré e par l’absence de méthodes prédictives « efficaces ». Il faut comprendre le terme « efficace » au sens de l’équation économique que doit résoudre au quotidien les gestionnaires. A ce jour, les expertises programmées mènent à une détection tardive des pathologies qui entraînent une situation d’urgence avec des coûts de diagnostic et de réparation élevés. Une méthode prédictive dite efficace mène à un gain de 4 à 10 par rapport à des méthodes curatives. Ce gain a été démontré à toutes les échelles dans divers rapports : des collectivités locales aux ministères en charge d’infrastruct ures que ce soit en France, aux Etats-Unis, au Canada, au Japon, entre autres. La difficulté d’arriver à une méthode prédictive efficace provient de la limite des méthodes actuelles qui ne s’intéressent pas aux phénoménologies complexes qui traduisent le s signes précurseurs des pathologies de l’infrastructure. Pour répondre au besoin des gestionnaires de suivi de l’évolution de la durée de vie/état de santé des infrastructures, l’état de l’art technique et technologiques montrent que seules les approches d’évaluation non destructives multi -techniques/technologiques et multi- physiques pourront le lever le verrou de la prédictibilité avec une représentativité globale de la structure . L’objectif est de définir un nouvel indicateur de performance et/ou de durabilité intrinsèque aux pathologies structurelles ( i.e corrosion). Le projet Morpho- Predict soutenu par la FEREC et l’ANR (à travers le LabCom OHMIGOD) s’attache à la définition et la mesure d’un nouvel indicateur de durabilité au regard de la corrosion qui est la pathologie majeure des ouvrages d’art. Les différentes études de marché et état de l’art sont formelles sur l’absence de solution existantes et cela traduit le caractère novateur et complexe de l’approche initiée par Morphosense et le Cerema. La démarche consiste à étudier l’approche multi -physiques fusionnant les physiques suivantes : • Ondes électromagnétiques (EM) dans la gamme des hyper-fréquences pour l’étude d u comportement diélectrique en propagation proche surface des structures en béton (GPR, RSF, ...) pour en déduire un indicateur relatif à la teneur en eau qui est un acteur majeur dans le mécanisme de transfert des agents pathogènes ( i.e. ions chlorure) ; • Champ magnétique pour la détection des fronts de corrosion dans le béton d’enrobage et l’évaluation de sa vitesse à partir d’une technique en cours de dépôt de brevet par le C erema ; • Géométrie : suivi de l’évolution de la géométrie de l’ouvrage qui signe sa réponse aux charges statiques/quasi-statiques ainsi que le gonflement lié à certaines pathologies du béton ; • Ondes mécaniques : propagation des ondes mécaniques qui signent les caractéristiques modales mais également locales du béton.