AU Programme de cette Cinquième édition :

Retrouvez toutes les présentations en téléchargement en fin de page.

Actualités  WEAMEC

Actualités  et panorama des activités bétons au sein de l’écosystème WEAMEC – Ph. Baclet

Présentation de partenaires industriels

  • Utilisation du béton pour l’éolien offshore. Avantages et limitations – EDF : S. Besnard
EDF Énergies Nouvelles développe et exploite plusieurs ouvrages liés à des projets éoliens offshore en France et en Europe (Fécamp, Thornton Bank, Blyth, Østerild) impliquant des structures et fondations en béton armé précontraint. EDF Énergies Nouvelles a notamment développé avec ses partenaires des fondations gravitaires flottantes en béton armé permettant d’être remorquées jusqu’au parc, puis lestées sur leur lieu d’exploitation. EDF Énergies Nouvelles travaille sur la conception, la fabrication, l’installation, le monitoring, l’opération et la maintenance de ces ouvrages en béton.
  • Enjeux des bétons en environnement marin – Applications aux EMR – BOUYGUES : C. Crémona
Bouygues TP est l’un des spécialistes de la conception et la fabrication des structures offshore en béton, tant fondées que flottantes et construites en cale sèche, barge, caissonnier ou rampe. Les principaux enjeux sur la durabilité ont été explicités (corrosion des armatures, altérations dues aux cycles gel-dégel et à l’abrasion,…), et les principales études à mener recensées (résistances à l’attaque sulfatique externe, à  la réaction alcali-granulat, à la migration des chlorures, développement d’inhibiteurs de corrosion, flottabilité, perméabilité, maîtrise de la fissuration,…)
  • Réalisation et surveillance de structures en bétons pour les applications marines – CHARIER : C. Brard
Charier, spécialiste des granulats et impliqué dans de nombreux travaux maritimes dans le Grand Ouest, s’engage sur des projets EMR tels des supports bétons pour hydroliennes, le renforcement des quais pour permettre la manutention des colis XXL de la filière EMR, ou l’atterrage pour des parcs éoliens. Plusieurs enjeux importants ont été relevés : adapter les infrastructures et la logistique portuaire pour la fabrication de grandes structures en béton en série, améliorer la qualité de fabrication des bétons (gammes, produits de base,…) pour pouvoir garantir leur durabilité, instrumentation des quais soumis à des charges XXL de la filière EMR ou de certaines liaisons groutées d’éoliennes offshore pour surveiller leur vieillissement,…
  • Conception du flotteur en béton de l’éolienne FLOATGEN – IDEOL : S. Vasseur
Idéol est le concepteur de la première éolienne flottante installée en France, qui a également la spécificité d’être constituée d’un flotteur en béton.  Les spécificités d’une conception en béton ont été relevées : pour un flotteur unique, la construction en béton nécessite plus d’anticipation, et la conception est plus contraignante qu’une coque en acier (projets japonais); la conception d’un flotteur en béton sur Floatgen a néanmoins permis une bonne compréhension du phasage de l’ingénierie, des travaux et de l’installation pour la préparation des fermes commerciales; en Europe, la construction en béton permet la fabrication à grande  échelle de flotteurs au meilleur coût.
Les besoins en R&D ont été identifiés : amélioration de la connaissance du comportement en fatigue du béton, développement de formulation de béton pour améliorer l’étanchéité, métallurgie des boulons à haute limite élastique, amélioration codes de calculs structures mixtes aciers/bétons, comportement des structures mixtes composites,…
  • Conception de structures en béton pour applications marine. Application aux concepts innovants d’éoliennes flottantes – CETEAL : P. Heisel
Depuis 2011, CETEAL est impliqué dans la conception des fondations en acier et en béton pour l’hydrolien et l’éolien offshore. Fort de cette expérience, CETEAL a fait le constat que l’acier et le béton sont deux matériaux très différents et l’optimum économique ne peut être le même pour les deux matériaux qui nécessitent des conceptions adaptées.
CETEAL propose un nouveau flotteur d’éolienne  traitant les spécificités de la construction en béton en amont de la conception pour éliminer les problèmes potentiels liés à l’utilisation de ce matériau.  Les résultats des tests en bassin ont été très concluants et confirment les options de conception.

Présentation de partenaires académiques

  • Durabilité des Matériaux cimentaires en milieu marin – GeM : A. Loukili & E. Rozière
Le GeM, Institut de recherche en Génie Civil et Matériaux, étudie notamment la durabilité du béton armé en milieu marin, qui dépend de trois phénomènes couplés : attaque chimique du béton , la corrosion des armatures, et la fissuration du béton.  L’équipe « Matériaux – Ouvrages – Envirronement »  est notamment équipée de dispositifs d’étude de l’attaque sulfatique, et d’une dalle d’essais de structures en bétons armés et pré-contraints. La fissuration des bétons y est particulièrement étudiée dans le cadre de plusieurs projets, notamment pendant la phase de prise du béton. Les méthodologies développées par le Laboratoire permettent d’adapter la formulation du béton en fonction des problématiques de retrait et fissuration au jeune âge et à long terme. L’approche performantielle de la durabilité est également un axe de recherche important.
  • Corrosion  aciers dans structures bétons pour les EMR – GeM : O. Amiri
Le GeM s’intéresse également, au sein de l’équipe Interaction Eau-Géomatériaux, à l’optimisation de la durabilité des ouvrages du génie civil (bâtiments, infrastructures et ouvrages d’art) et la limitation des impacts de ces ouvrages sur l’environnement. L’équipe étudie particulièrement la modélisation de la corrosion, tant sur le volet chimique, que la fissuration. Des moyens d’essais permettent de valider ces modèles : cellules de diffusion accélérée d’ions chlorures, couplage essais mécanique et perméabilité, bancs de marnages de grandes dimensions, suivi de l’endommagement par fibres optiques,…
  •  Surveillance des structures marines en béton: besoin, technologies et retours d’expérience : F. Schoefs & Y. Lecieux
Le GEM travaille également sur la surveillance des structures pour réduire le coût d’exploitation, et démontrer et quantifier la valeur ajoutée du monitoring. Pour les EMR,  le béton intervient pour les fondations flottantes ou gravitaires, ainsi que pour les liaisons entre monopiles et pièces de transition, ainsi qu’entre entre pieux et fondations jacket pour les éoliennes posées. Un projet mené dans un cadre européen en partenariat notamment avec le Fraunhoffer, et actuellement prolongé par un projet WEAMEC, étudie le vieillissement de cette liaison critique (nombreux défauts observées sur des éoliennes offshore en mer du Nord) par fibres optiques. Des capteurs spécifiques ont également été développés et brevetés pour mesurer in situ la progression des ions chlorures dans le béton, ainsi que l’évolution des contraintes 3D au sein du béton armé. Ce dernier capteur a été instrumenté dans une fondation béton d’éolienne onshore, Les nouveaux quais du Port de Saint-Nazaire ont également pu être instrumentés pendant leur construction pour suivre et mieux prédire leur vieillissement. Enfin, des études permettent aujourd’hui de mieux corréler les essais de vieillissement accélérés en laboratoire, dans des ba,cs de marnage par exemple, au vieillissement réel de la structure en mer.
  • Bétons en environnement marin – IFSTTAR : L. LEGUEN
Le GPEM, l’un des laboratoires de l’IFSTTAR, a notamment développé des compétences en modélisation  pour les étape de malaxage du béton, puis d’injection du béton dans le ferraillage. Les modèles sont capables de prndre en compte des lois rhéologiques et des géométries complexes, le glissement à la paroi,… Des mélangeurs instrumentés, de volume à partir du litre jusqu’au m3, permettent d’étudier expérimentalement le malaxage et recaler les modèles.
  • CND du Béton en environnement marin – IFSTTAR : G. Villain
L’IFSTTAR est travaille sur les caractérisations destructives et non-destructive du béton armé (méthodes électriques, capacitives, radar, US,…) sur site et en laboratoire. Le laboratoire a développé une compétence méthodologique de calibration sur carottes permettant de remonter aux propriétés du bétons (taux de chlorure, eau, porosité,…) à partir des signaux des méthodes non destructives, pour une formulation de béton donnée. Les capteurs multi-électrodes (résistivité et permittivité) développés par l’IFSTTAR permettent d’obtenir des données en fonction de la profondeur. Ainsi, une fois les données inversées et calibrées, les profils de teneur en eau ou de teneur en chlorures obtenus permettent de suivre dans le temps l’évolution de la pénétration des chlorures dans le béton armé. Dans l’avenir, ces profils pourront permettre de valider des modèles de durée de vie, permettant de prévoir le vieillissement des structures.. Le laboratoire travaille également à appliquer les mêmes méthodes aux capteurs in situ permettant de réaliser du suivi des structures en continu (SHM).
  • Armatures alternatives pour le renforcement du béton en milieu marin – IFSTTAR : S. Chataigner, L. Gaillet
La principale pathologie des ouvrages en bétons armés est la corrosion des armatures. Pour y remédier, l’IFSTTAR  recherche des solutions , telles que la protection des armatures en aciers classiques ou l’utilisation d’armatures alternatives. Les avantages et inconvénients des armatures en acier inoxydable et en matériaux non métalliques (verre, carbone, aramide, Basalte,…) ont été présentés. Un dispositif expérimental original permet de tester la corrosion sous contrainte des armatures, en présence d’une solution simulant un béton dégradé. Des études récentes ont permis de bien améliorer les performances des bétons armés par des fibres non métalliques, et notamment la cohésion fibre/matrice, et il existe déjà de nombreuses applications en Asie et en Amérique du Nord.

Bilan de l’après-midi :

  • 50 participants : industriels, institutionnels, start-up, académiques…
  • La thématique « Bétons en environnement marin appliqués aux EMR » mise en avant.