Matériaux nouveaux - Novembre 1993

Parmi les matériaux du futur un des plus étonnants est certainement le ciment "intelligent". Il est doté d'une sorte de système nerveux qui lui permet de détecter des changements internes est de transmettre des informations à l'extérieur. Le défi est important car il s'agit de construire des ponts ou des barrages capables d'avertir les ingénieurs des zones de fragilisation, aux endroits même ou des fissures ou des fractures peuvent apparaître.

Soumis à des stress divers, poids, vibrations, gel, tremblements de terre, les constructions en ciment peuvent céder brutalement sans qu'aucun signe n'ait pu être détecté au cours de visites préventives. La méthode classique consiste à définir et à repérer à l'avance les points supposés fragiles pour y appliquer des sondes de surveillance. Mais ces points doivent être choisis dès la construction et leur utilité pourra se réduire au cours du temps. C'est pourquoi des chercheurs de L'Université de New York ont eu l'idée de créer dans le ciment un véritable système nerveux à base de fibres de carbone. Ces fibres de 10 microns de diamètre et de quelques cm de long sont mélangées au ciment au moment de sa préparation. Même si elles ne représentent que 0,2% de son volume elles accroissent sa conductibilité électrique de 10%. Ces fibres dépassent à l'extérieur ce qui assure un bon contact électrique. On peut donc placer des électrodes en n'importe quel point de la surface d'une construction en ciment "intelligent" et détecter un changement de stress. Il suffit pour cela de mesurer la résistance électrique du ciment. On peut même mesurer la séparation précoce de l'acier et du ciment dans un béton précontraint ce qui est un indicateur précieux de danger par modification de la structure interne. Désormais une alarme pourra sonner bien avant qu'un mur ne se fissure ou qu'un pont ébranlé par un tremblement de terre ne menace de s'effondrer. Le "ciment intelligent" sera sans doute un des grands matériaux de construction de demain.