REPORTAGE – Fissurer des colis pour apprendre à les contrôler
Peut-on détecter, à distance, les toutes premières fissurations d’un colis de béton ? Des expériences menées dans le cadre du projet Pallas1 apportent à l’IRSN les compétences sur lesquelles s’appuiera sa future expertise.
En octobre 2023, dans le laboratoire IRSN à Fontenay-aux-Roses, dans les Hauts-de-Seine, Julie Pouya, spécialiste des bétons, teste sur des colis factices, à l’échelle 1/4, la capacité de détecter leur fissuration. Insérée dans la structure du colis en béton, une fibre optique décrit une hélice sur l’ensemble de son volume. Maintenue par une grille en plastique, elle détecte toute élongation causée par les premières microfissurations du béton, encore invisibles à l’œil nu. Les niveaux d’élongation, représentés par une échelle de couleurs sur l’écran, traduisent l’amplitude de ces fissurations.
Après une série d’agressions mécaniques, à l’aide d’un vérin hydraulique, l’attaque du colis se fait plus subtile. Julie Pouya et Nicolas Ait-Ouabbas (à gauche), ingénieur en matériaux, versent une solution hautement concentrée en sulfate de sodium, qui simule les fortes concentrations de sulfates présentes dans les déchets radioactifs. En diffusant dans le béton, ces sulfates forment des minéraux qui le fissurent.
Sur un ordinateur relié à l’interrogateur de fibre, Julie Pouya visualise à l’écran les données de fibre optique, qui mesurent les déformations durant l’endommagement du colis factice.
Le colis est à présent enfermé dans une enceinte climatique hermétique. Nicolas Ait-Ouabbas y introduit du dioxyde de carbone, contenu dans la bouteille visible à gauche, jusqu’à une pression partielle de 10 %, sous une température constante de 40 °C et une humidité relative maintenue à 69 %. Des conditions optimales pour accélérer la carbonatation du béton, une réaction chimique qui va créer des déformations et des microfissures.
Un capteur de CO2 positionné à l’extérieur de l’enceinte, vérifie que ce gaz ne s’échappe pas de l’enceinte dans laquelle il doit rester confiné durant toute l’expérience.
1. Plateforme pluridisciplinaire de surveillance dans le cadre d’alternatives au stockage géologique profond.
Reportage photo : © Sandrine EXPILLY / SIGNATURES / Médiathèque IRSN
Dossier publié en juillet 2024