Le béton est un matériau complexe, dont les propriétés mécaniques et physiques évoluent sous l’effet de son environnement et des sollicitations qu’il subit au cours du temps. Pour évaluer son état de santé sans l’endommager, de nombreuses techniques d’imagerie et de diagnostic non destructif sont aujourd’hui disponibles. Chacune d’elles est toutefois sensible à des paramètres différents : microstructure, résistance mécanique, présence d’eau, fissuration ou endommagement. Cet article propose une lecture globale de ces méthodes, en mettant en évidence l’intérêt d’une approche multiphysique. En combinant plusieurs types de mesures, il devient possible d’obtenir une image plus fiable et plus complète de l’état interne du béton, condition essentielle pour un diagnostic pertinent des ouvrages.

Pourquoi une approche multiphysique pour imager le béton ?

Aucune méthode de diagnostic ne permet, à elle seule, de décrire complètement l’état interne du béton. Chaque technique éclaire le matériau sous un angle particulier, en fonction des grandeurs physiques auxquelles elle est sensible.

L’imagerie microscopique, par exemple, permet d’observer directement la microstructure du béton : pores, fissures, zones altérées ou transformations de la pâte cimentaire. Elle offre une vision très fine, mais limitée à de petits échantillons et difficilement transposable à l’échelle d’un ouvrage..

Les méthodes d’ondes mécaniques, telles que les techniques ultrasonores, reposent sur la propagation d’ondes dans le béton. La vitesse de ces ondes est principalement liée à la rigidité du matériau, tandis que leur atténuation est sensible à la microstructure, à la présence de fissures et aux zones endommagées. Toutefois, ces indicateurs sont également influencés par l’humidité, ce qui peut compliquer l’interprétation lorsque plusieurs effets se superposent.

Les techniques électromagnétiques, telles que les méthodes capacitives et résistives, sont particulièrement sensibles à la présence d’eau et aux propriétés électriques du béton. Elles sont très efficaces pour détecter des variations d’humidité ou certaines hétérogénéités internes, mais restent en revanche beaucoup moins adaptées pour caractériser directement l’endommagement mécanique du matériau.

C’est précisément cette diversité de sensibilités qui fait la richesse d’une approche multiphysique. En croisant les informations issues de l’imagerie microscopique, des propriétés mécaniques, des ondes ultrasonores et des méthodes électromagnétiques, il devient possible de distinguer plus clairement ce qui relève de l’endommagement, de l’environnement ou du vieillissement naturel. L’objectif n’est donc pas de choisir une méthode unique, mais de combiner intelligemment plusieurs approches complémentaires afin de reconstruire une image cohérente et fiable de l’état du béton. Pour plus d’informations sur cette approche multiphysique, consulter l’article en libre accès [1].

[1] FENGAL, Massina, MORA, Pierric, SHOKOUHI, Parisa, et al. Coherent and incoherent Rayleigh wave attenuation for discriminating microstructural effects of thermal damage from moisture conditions in  concrete. NDT & E International, 2025, p. 103473.