Programme de coopération transfrontalière

avec le soutien du Fonds Européen de Développement Régional

CUBISM

Informations clés

Opérateur chef de file

Université de Mons
Place du Parc 20
7000 Mons
BELGIQUE

Personne de contact :

Marc Poorteman

Date de début

01-10-2016

Date de fin

30-09-2021

Eléments budgétaires

Budget Total
2 505 465,14 €

Site Web

http://www.cubism-interreg.eu/





CUBISM

Développement de Capteurs pour le monitoring in situ des Bétons

axe1

Catégorie

Projet

Objectif spécifique du programme

Accroissement de la recherche et de l'innovation de la zone transfrontalière dans les secteurs stratégiques et les secteurs à forte complémentarité

Domaine d'intervention

Activités de recherche et d’innovation dans les centres de recherche publics et les centres de compétence, y compris la mise en réseau


Il existe de la part des industriels une forte demande pour le développement d’outils spécifiques (capteurs adaptés) pouvant être intégrés au béton dès sa mise en œuvre. Dans le cas des bétons réfractaires, l’optimisation des temps de séchage a en effet un impact économique important (réduction du temps d’arrêt des lignes de fabrication, coût énergétique…) tout en les rendant plus performants et en limitant les risques d’endommagement des structures. Cependant, leur mise en œuvre requiert la disponibilité en temps réel de certaines données physiques via des capteurs spécifiques intégrés dans le béton. Or, les capteurs existant sur le marché sont trop restrictifs sur les conditions d’utilisation (gamme de températures, pression, environnement) et ne correspondent donc pas aux besoins des industriels du secteur des bétons réfractaires. De ce fait, l’objectif du projet CUBISM est de combler ces lacunes en proposant des capteurs d’humidité et de pression fonctionnant à des températures bien plus élevées, dans des plages de mesure plus larges et dans un environnement compatible avec celui des bétons réfractaires. Le projet s’inscrit alors dans une démarche d’amélioration de la compétitivité des entreprises actives dans les domaines des bétons réfractaires et du génie civil, deux secteurs d’activité très développés de part et d’autre de la zone transfrontalière.

Date de rapport 12-08-2021

Le 28 septembre 2017, l'évènement de lancement de Cubism a eu lieu à l'UPHF. Le concept de fonctionnement des capteurs - de type SAW - a été défini au tout début du projet. Les premiers résultats obtenus avec les capteurs mis en œuvre par le partenariat ont alors permis de valider le principe de fonctionnement par un choix judicieux des matériaux constituant le capteur. Ensuite, l'étude de couches sensibles à l'humidité a commencée. Les premiers prototypes de capteurs à ondes de surface, avec le niobate de lithium comme substrat, ont été élaborés. Un travail de veille scientifique et technologique visant à identifier les matériaux disponibles ou en développement pouvant potentiellement répondre aux contraintes spécifiques de capteurs devant pouvoir fonctionner à des températures pouvant atteindre 500 à 600 °C a débuté. Ces travaux ont été poursuivis et une attention particulière à été consacrée au développement de capteurs vitrocéramiques. Parallèlement, les travaux de modélisation pour l'application visant à déterminer la pression ont été menés. L'objectif final étant de valider le concept du capteur de pression, dont le principe est basé sur la modification du parcours de propagation d'ondes de surface (SAW) sur une lame déformée mécaniquement sous l'action de la pression. L'adhésion des électrodes sur des substrats "haute température" sélectionnées a été améliorée afin de mieux résister à des cycles de séchage à haute température. Un premier design de capteur de pression a été réalisé en vitrocéramique. Au stade actuel, le consortium a validé un premier prototype labo permettant de suivre l'humidité jusqu'à très haute température (600 °C et plus). Le design et la connectique sont optimalisés de façon interactive par modélisation, mise en œuvre des nouveaux designs et vérification/modélisation de la performance. Dès à présent les résultats sont très encourageants. Le concept de l'encapsulation a été défini et les essais de réalisation de l'encapsulation ont été réalisés. La mise en œuvre est en voie d'optimalisation. Des tests en autoclave des capteurs encapsulés ont été réalisés validant le capteur de pression. Des voies de communication ont été créés afin de divulguer les informations et le progrès du projet Cubism. A cet effet, un site web a été créé : http://www.cubism-interreg.eu/ . Un accès au site intranet, donnant accès à la documentation leur réservée, a été donné aux parrains du projet. Dans le cadre de l'événement annuel 2019 du programme Interreg France-Wallonie-Vlaanderen (mardi 19 novembre 2019 à Courtrai) portant sur la digitalisation des projets, le projet CUBISM a été mis à l'honneur au travers d 'une vidéo. Le 10 mars 2020, une session de formation organisée autour de différents ateliers, illustrant les activités et résultats du projet, a eu lieu au CRIBC dans l'après-midi. Le public cible (industriels, étudiants, enseignants en provenance des versants wallon et français) y était représenté. Une téléconférence de formation transfrontalière intitulé "Perspectives des méthodes additives pour la fabrication de composants céramiques et métalliques. Applications au projet CUBISM" a été organisée le 18 mars 2021.