Études de cas

Les campagnes d'essais racontées.

Retour sur quelques campagnes menées au sommet, seul ou en complément d'essais en laboratoire — le déroulé, les enjeux, et ce que le terrain a révélé.

Vue aérienne de l'observatoire du Mont Aigoual et accés à la plateforme d'essais
Vue aérienne de l'observatoire du mont Aigoual et accés à la plateforme d'essais du CECA.

Une plateforme commune pour des matériels très différents

Au sommet, une même plateforme d'exposition accueille simultanément plusieurs matériels et matériaux, chacun exposé aux mêmes conditions naturelles sévères mais pour des objectifs propres à chaque partenaire.

On y trouve notamment l'éolienne à axe vertical d'Inergys, testée en vent fort et en conditions givrantes hivernales ; les échantillons de matériaux de SEVAR, exposés au vieillissement naturel prolongé ; les blocs béton de Lafarge Holcim, soumis aux cycles de gel/dégel et aux essais de salage ; ainsi que le télescope Vaonis, dont la robustesse est éprouvée en conditions de vent et de température extrêmes.

Cette mutualisation du site permet à chaque partenaire de bénéficier des mêmes conditions d'exposition rigoureuses, sur la durée, sans avoir à mobiliser un site d'essai dédié.

Panneaux d'échantillons WESER exposés sur la plateforme, appareil de test SEVAR, et panneaux recouverts de givre
Echantillons de la sté WESER en conditions sévères et chambre climatique "ARTACC" de la sté SEVAR

WESER : une validation croisée conditions naturelles / chambre climatique

Pour cette campagne, la société WESER a fait le choix de combiner deux approches complémentaires : des essais en chambre climatique chez SEVAR, permettant de reproduire des cycles gel/dégel contrôlés et reproductibles, et une exposition en conditions naturelles au CECA, sur la durée, en conditions réelles non simulées.

Cette double approche a permis de croiser les résultats : d'un côté la répétabilité et la conformité à un protocole normé, de l'autre l'épreuve du terrain, avec la combinaison imprévisible de facteurs climatiques qu'aucune chambre ne peut totalement reproduire.

Éolienne à axe vertical Inergys en fonctionnement l'été, et entièrement givrée l'hiver
L'éolienne Inergys — production estivale et tenue au givre hivernal

INERGYS : production estivale et tenue mécanique au givre

L'éolienne à axe vertical de la Sté Inergys, est exposée toute l'année sur la plateforme du CECA, dans deux configurations de tests bien distinctes.

En période estivale, elle est suivie en conditions de production d'énergie, avec un vent régulier de l'ordre de 10 à 15 m/s (54 km/h) — des conditions représentatives de son fonctionnement nominal.

En hiver..., c'est un tout autre enjeu : entièrement chargée de givre, exposée à un vent fort, les tests permettent de vérifier la tenue mécanique de la structure et des pales sous une surcharge de glace, ainsi que la continuité de fonctionnement de la machine dans ces conditions extrêmes.

Vaonis : les smart télescopes Vespera à l'épreuve du climat subarctique

En octobre 2024, l'équipe Recherche & Développement (R&D) de Vaonis a entrepris de pousser Vespera dans ses retranchements. Direction l'observatoire du Mont Aigoual, au cœur des Cévennes, où Vaonis collabore avec le Centre d'Essais Climatiques de l'Aigoual (CECA).

Situé à 1 567 m d'altitude, ce site au climat subarctique est soumis à des conditions extrêmes proches de celles observées en régions polaires. Grâce à une installation permanente, les équipes de Vaonis évaluent la résistance, la fiabilité et les performances optiques de leurs smart télescopes dans un environnement bien plus hostile que celui rencontré par la majorité de leurs utilisateurs.

Télescopes Vespera de Vaonis entièrement givrés, tour de l'observatoire en arrière-plan sous la neige
Les smart télescopes Vespera à l'épreuve du givre et du vent violent
Technicien effectuant un salage de blocs béton en conditions de gel et de neige
Salage de blocs béton, cycles gel/dégel — plateforme d'essais matériaux

Lafarge Holcim : blocs béton à l'épreuve du gel, du dégel et du salage

Les blocs béton de Lafarge Holcim sont exposés en continu sur la plateforme du CECA, soumis aux cycles naturels de gel et de dégel qui se succèdent tout au long de l'hiver au sommet du Mont Aigoual.

Une partie du protocole consiste également à saler manuellement les blocs en conditions de neige et de gel, afin de reproduire les conditions réelles d'exposition aux sels de déverglaçage rencontrées sur les infrastructures routières et urbaines en hiver — un facteur d'usure supplémentaire qui s'ajoute aux contraintes purement thermiques.

Cette double exposition — cycles thermiques et agression chimique par le sel — permet d'évaluer la durabilité et la tenue dans le temps des formulations béton dans des conditions parmi les plus sévères rencontrées en France métropolitaine.

Panneaux d'échantillons SEVAR exposés au vieillissement naturel sur la plateforme du CECA
Panneaux d'échantillons SEVAR — vieillissement naturel

SEVAR : le Mont Aigoual, site de référence pour le vieillissement naturel

Le Mont Aigoual fait partie des trois sites de référence utilisés par le SEVAR pour ses essais de vieillissement naturel, aux côtés de Bandol (climat méditerranéen, plus de 3 000 heures d'ensoleillement par an) et de la Guadeloupe (climat tropical). Un choix qui n'a rien d'anodin : chaque site est sélectionné pour représenter un profil climatique extrême et complémentaire des deux autres.

Sur la plateforme du CECA, le SEVAR expose ses panneaux d'échantillons sur des châssis ouverts. Le climat montagnard du site — givre important, neige, vents violents, précipitations conséquentes, périodes d'ensoleillement non négligeables — permet d'étudier le comportement des matériaux face à des agressions climatiques sévères.

Cette exposition en conditions réelles, prolongée sur plusieurs mois voire plusieurs années, permet de corréler les dégradations observées à l'ensemble des contraintes climatiques subies — une donnée essentielle pour établir des garanties de durabilité sur les produits testés.

Mât de mesures météo BEAR entièrement givré sur le site du Mont Aigoual
Le mât BEAR sous givrage intense — plateforme du CECA, mars 2011

BEAR : un mât de mesures météo pour l'Arctique, éprouvé au sommet de l'Aigoual

Le CECA a accueilli en 2011 une campagne d'essais pour la Division Technique de l'INSU (Institut National des Sciences de l'Univers, CNRS), dans le cadre du projet OPTIMISM. Ce programme de recherche, porté par cinq partenaires (LOCEAN, LATMOS, École Centrale de Nantes, Division Technique de l'INSU et CEN de Météo-France), vise à installer en Arctique des flotteurs instrumentés capables de mesurer in situ l'épaisseur de la glace de mer et les flux atmosphériques, en complément des observations satellites.

Au cœur de ce dispositif : BEAR (Budget of Energy for Arctic Research), un mât de mesures météorologiques conçu par l'INSU. Après des validations à Meudon, au Col du Lac Blanc puis à la base arctique de Ny-Ålesund au Svalbard, c'est finalement au Mont Aigoual, que son comportement en conditions de givrage extrême a été testé.

Le site s'est révélé plus sévère pour l'instrument que l'ensemble des essais précédents — une donnée précieuse avant son déploiement en mer, au large de Ny-Ålesund, pour un hiver arctique complet.

Blocs béton instrumentés de l'ATILH, entièrement givrés, sur la plateforme du CECA
Blocs béton instrumentés ATILH — suivi thermique en conditions givrantes

ATILH : durabilité des bétons en conditions naturelles extrêmes

Le CECA accueille deux campagnes d'essais menées par Laurent Izoret, directeur délégué produits et applications de l'ATILH (Association Technique de l'Industrie des Liants Hydrauliques), expert reconnu de la durabilité des bétons et des cycles gel/dégel.

La première porte sur des blocs béton instrumentés, suivis en continu (température au centre, en façade sud, température sous abri, rayonnement solaire) afin d'analyser précisément leur comportement thermique en conditions naturelles. La seconde s'appuie sur une série de huit échantillons de plus petite taille, soumis à des traitements et relevés réguliers sur site.

Ces travaux s'inscrivent dans le cadre de la thèse de Sara Al Haj Sleiman, (voir article ci-dessous) menée sous la direction de Laurent Izoret — une illustration supplémentaire de la manière dont le CECA s'intègre dans des programmes de recherche académique de long terme, en complément de ses collaborations industrielles. A ce jour certains tests se poursuivent avec le RESEAU RECIPROQUE CONSEIL créé et dirigé par Laurent Izoret.

Sara Al Haj Sleiman, Laurent Izoret, Syed Yasir Alam, Frédéric Grondin, Ahmed Loukili (2022). « Freeze–thaw field exposure and testing the reliability of performance test temperature cycle for concrete scaling in presence of de-icing salts ». Materials and Structures, 55:2. doi.org/10.1617/s11527-021-01831-6