La gestion des structures en bois nécessite une politique de maintenance associée à des stratégies d'inspection compte tenu de leur vieillissement et de leur dégradation sous les agressions de l'environnement. Cependant, le bois, par sa variabilité naturelle, son hétérogénéité, son anisotropie et sa forte sensibilité aux conditions climatiques (humidité et température), complique souvent la détermination de l'état de santé d'un bâti qui en est constitué. Dans ce dernier cas, les maîtres d'ouvrage sont à la recherche de nouvelles techniques de contrôle non destructif (CND) leur permettant d'établir un diagnostic optimal et fiable de l'état des structures en bois qui nécessite la connaissance du niveau d'humidité interne. En effet, la question de leur durabilité est intimement liée au chargement mécanique mais également au chargement hydrique.

Aujourd'hui, seules des mesures ponctuelles via l'utilisation d'hygromètres (mesure électrique directe), donnent une information du niveau d'humidité interne souvent limitée à la surface des éléments. Cette mesure demeure aujourd'hui largement insuffisante et ne permet pas de donner une information complète pour définir l'état hydrique à l'échelle structurale. Pour répondre à ce besoin, le laboratoire GC2D met en place des stratégies non destructives afin d'améliorer les outils de diagnostic et de monitoring des ouvrages. Les techniques de CND sont de plus en plus utilisées car leur potentiel est de plus en plus évident face aux questions posées en termes d'évaluation de l'état des ouvrages. La gamme de réponses qu'elles offrent permet de traiter la plupart des cas en termes de diagnostic de structure. La qualité du résultat dépend autant de la bonne définition du projet que de la maitrise des outils disponibles. Les développements en cours qui abordent la maitrise de la mesure, les méthodologies d'investigation et de traitement, ainsi que le développement des méthodes garantissent, à l'approche CND, de devenir encore plus pertinente. 

Ce travail vise à présenter un protocole expérimental et numérique visant à optimiser l'usage des mesures de résistivité pour la surveillance in-situ de la teneur en eau dans des structures en bois. La démarche suivie repose principalement sur l'adaptation des méthodes multiplexées utilisées habituellement pour des mesures de prospection électrique en géophysique. En effet, les développements effectués dans ces domaines permettent de mesurer dans les sols des caractéristiques voisines de celles considérées pour l'étude du matériau bois. Cette technique mixant mesures électriques et inversion numérique mérite cependant d'être adaptée et développée, notamment vis-à-vis de la problématique d'échelle. Ces outils sont essentiellement des mégohmmètres qui mesurent la résistance du bois entre des électrodes composées habituellement d'une ou de plusieurs paires de sondes en forme d'aiguilles enfoncées dans le bois. Ces techniques d'un coût raisonnable sont adaptées aux conditions de mesures sur site, et sont généralement rapides à mettre en œuvre. L'ensemble de ces atouts permet de les utiliser en continu lors de l'étude d'ouvrages de grandes dimensions. Les mesures conduisent à identifier en 3 dimensions le champ de résistivité en fonction de la teneur en eau à l'aide des lignes de courant injecté par les électrodes connectées à la surface de l'élément en bois étudié. Une méthode d'inversion, algorithme de Levenberg-Marquardt, est implémentée dans un code aux éléments finis (Cast3m) afin de minimiser l'erreur entre la simulation numérique et les mesures expérimentales. Les résultats sont argumentés et analysés afin de mettre en valeur l'apport réel du dispositif développé dans la mesure des champs hydriques. Par ailleurs une étude paramétrique nous a permis de définir les limites d'usage liées à la fois aux propriétés du matériau bois et des capacités de l'outil de mesure.