Concrete resistivity measurements strongly depend on the temperature and the water content of the structure. In this paper, a study of the effect of the temperature and saturation degree on electrical resistivity measurement is carried out using an embedded printed circuit board sensor to estimate water content profiles in concrete structures. Resistivity measurements are performed at temperatures between 20 and 60 °C. Experimental results are presented and analyzed in light of well-established empirical models. Calibration curves that link the electrical resistivity to the degree of saturation at a given temperature are discussed. Arrhenius laws that depend on the degree of saturation can be used to fit our data. In the perspective of the instrumentation and monitoring of concrete structure in real conditions, it is important to master the temperature correction laws of resistivity measurement to evaluate the gradients of water saturation degree.

Electrical resistivity methods are very sensitive to the evolution of water and chloride contents of concrete. The multi-electrode device, used in this study, is applied on the concrete surface to measure the apparent resistivities. After data inversion, we get ‘true’ resistivity profiles function of depth. In this study, we present the survey methodology based on this electrical resistivity tomography method. It was implemented to monitor the penetration of salt water in concrete blocks placed in a tidal basin. Three concrete formulations are studied: the first named C100-0 mixed with ordinary Portland cement CEM I, the second, named C70-30, containing 30% of replacement blast furnace slag and the third named C50-50, containing 50% of replacement slag. The artificial tidal cycles reproduce natural tides and the salt water contains 35 g/L of sodium chloride like seawater. The blocks were inspected at short intervals at the start of exposure and then at more spaced monthly intervals. The method for inversion of apparent resistivities is briefly summarized. The results corresponding to the three concretes are presented for one year, firstly as apparent resistivity values and then as ‘true’ resistivity profiles with respect to depth. The influence of slag is discussed: it induces a higher resistivity but the results do not show a mitigation of the penetration kinetics of the salted water in the actual studied conditions.

La bonne caractérisation des ensembles lithologiques des digues en terre constitue un enjeu majeur dans un contexte de prévention de rupture d’ouvrage. En effet, les conséquences d’un tel événement peuvent s’avérer potentiellement catastrophiques (pertes humaines, graves impacts environnementaux et économiques). Les méthodologies reconnues pour caractériser les digues en terre comprennent classiquement des méthodes de reconnaissance géophysiques et géotechniques de natures complémentaires. Ce travail de recherche présente une méthodologie de fusion permettant la combinaison de données issues de ces deux types de sources d’information. Ici, les données utilisées proviennent d’une campagne de reconnaissance menée sur une digue de canal EDF. Les résultats obtenus ont été préalablement publiés et présentés sous forme d’un article de revue internationale à comité de lecture. Cette campagne de terrain regroupe trois types d’informations : résistivités électriques, vitesses d’ondes de cisaillement et analyses granulométriques d’échantillons. La méthodologie de fusion introduite repose sur le cadre théorique des masses de croyance. Tout en tenant compte des spécificités de chaque méthode (répartition spatiale, imprécisions et incertitudes des données), cette approche de fusion permet de quantifier le niveau de conflit entre les sources d’information ainsi que d’associer un indice de confiance aux caractérisations proposées. Les résultats de la fusion obtenus, dans le cadre du cas d’étude présenté, mettent en évidence la capacité de cette méthodologie à discriminer les unités lithologiques (remblais fins ou grossiers avec brèches calcaires, socle marneux ou calcaire) ainsi qu’à localiser les positions d’interfaces entre unités et les niveaux de confiance associés. Ces résultats sont en cohérence avec les connaissances déjà disponibles sur le contexte géologique du site et mettent en évidence l’intérêt de combiner des informations issues de sources de nature différente afin de tirer profit de leur complémentarité. Ces travaux ont montré un potentiel prometteur pour cette méthode, tant sur une digue de canal que sur une levée. Ils seront poursuivis par une étude comparative de différentes méthodes de fusion et par la mise en application sur de nouveaux cas réels d’études.