P3 Capteurs enfuis pour vieillissement du béton

• Etudiant : Florian Giovannangeli
• Encadrants : Alexandre Boé / Thomas Vantroys

Cahier des charges

Présentation générale du Projet

Contexte

Les ouvrages d'art sont généralement réalisés avec du béton. Le processus de maturation du béton est un ensemble de réactions chimiques qui dépendent de nombreux paramètres. Pour être suffisamment robuste, le béton doit sécher dans de bonnes conditions (température et humidité notamment). Le suivi du séchage par la mesure de paramètres comme l'humidité et la température à l'intérieur du béton est donc important afin de pouvoir anticiper et corriger les éventuels problèmes. Concevoir un capteur qui mesurerait ces paramètres tout au long de la vie du bâtiment serait donc une bonne solution.

Objectif

L'objectif de ce projet est de confectionner un prototype de capteur capable de mesurer et transmettre les caractéristiques à l'intérieur du béton au cours de sa maturation et de son séchage.

Description

Ce projet propose donc de concevoir et réaliser un système permettant de mesurer différents paramètres physiques (notamment température et humidité) et de les transmettre à une station de base. Différentes parties sont attendues :

• conception du capteur à base de composants du commerce et sur des standards éprouvés,
• conception d'une interface de récupération des données issues des capteurs,
• tests en situation réelle (coulage de béton avec insertion d'un capteur).

Au cours des 3 premiers jours, les variations de températures sont conséquentes, le capteur transmettra donc toutes les 10 minutes la température au cœur du béton. Puis les températures seront relevées toutes les heures pendant la phase de départ (soit une semaine). Les mesures passeront à une par jour jusqu'au 100ième jours de maturation.

Concernant l'humidité une mesure sera effectuée toutes les heures pendant les 28 premiers jours puis passera à une mesure par jour jusqu'au 100ième jour. Une fois cette période passée, l'humidité ne varie que très peu donc les mesures ne seront plus utiles.

Une fois la première phase de maturation passée, les mesures s'espaceront à une fois par semaine pour un bon suivi du sèchement du béton.

Ce capteur devra être capable d'émettre pendant 5 à 10 ans.

Contraintes

Capteur

Afin que le système de capteur puisse être inséré dans le béton et puisse réaliser les fonctions souhaitées, il est nécessaire qu'il soit :

• étanche ; pour éviter toute dégradation des composants
• économe en énergie ; de façon à tenir 5 à 10 ans
• rentable ; car il aura une unique utilisation
• capable de transmettre régulièrement des données à travers le béton

Interface

Pour être capable de suivre et analyser les caractéristiques mesurées, l'interface de récupération devra être :

• capable de recevoir et stocker les données envoyées par le capteur
• intuitive pour l'utilisateur
• sur une support commun pour une utilisation universelle

Choix du matériel

Pour répondre aux fonctionnalités et aux contraintes définies ci-dessus, les composants qui ont été choisis pour la conception du capteur sont les suivants :

• ...

Avancée du projet

Planning prévisionnel

Semaine 1 (13/03)	Choix du sujet et études préliminaires
Semaine 2 (20/03)	Réunions avec les encadrants de projet et autres enseignants afin de définir les objectifs Étude de faisabilité / Choix et commande des composants / Réalisation schématique et PCB
Semaine 3 (27/03)	A définir
Semaine 4 (03/04)	A définir
Semaine 5 (10/04)	A définir
Semaine 6 (17/04)	A définir
Semaine 7 (24/04)	A définir

Etudes préliminaires

A remplir

Livrables

Détails composants

Quantité	Description	Vendeur	Fabricant	Référence Fabricant	URL
1	Atmega328P	Farnell	Atmel	ATMEGA328P-AU	http://fr.farnell.com/atmel/atmega328p-au/mcu-8bit-atmega-20mhz-tqfp-32/dp/1715486