Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

MINISTERE DE L’HABITAT ET DE L’URBANISME Centre National d’Etudes et de اﻟﻤﺮآـﺰ

MINISTERE DE L’HABITAT ET DE L’URBANISME Centre National d’Etudes et de اﻟﻤﺮآـﺰ اﻟـﻮﻃﻨﻲ ﻟﻠﺪارﺳﺎت Recherches Intégrées du Bâtiment و اﻷﺑﺤﺎث اﻟﻤﺘﻜﺎﻣﻠﺔ ﻟﻠﺒﻨﺎء CONTROLE DE LA QUALITE DU BETON PAR LES ESSAIS NONDESTRUCTIFS Elaboré par : Mme Mouffok Linda M.Sakhraoui Said SOMMAIRE 1. INTRODUCTION 2 2. CONTROLE NON DESTRUCTIF PAR ULTRASON 3 2.1 Principe 3 2.2 Appareillage 3 2.3 Mesure de la vitesse de propagation des ultrasons 3 2.4 Préparation de la surface 5 2.5 Influence des armatures 5 3 CONTROLE NON DESTRUCTIF AU SCLEROMETRE 9 3.1 Principe 9 3.2 Appareillage 9 3.3 Indice de rebondissement 11 3.4 Etalonnage de l’appareil 12 3.5 Mode opératoire 14 4. ESTIMATION DE LA RESISTANCE A LA COMPRESSION DU BETON PAR LES ESSAIS NON DESTRUCTIFS UNI PARAMETRIQUES 16 4.1 Généralités 16 4.2 Corrélation à l’aide des éprouvettes moulées 16 4.3 Corrélation par essais sur carottes 17 5. ESTIMATION DE LA RESISTANCE A LA COMPRESSION PAR LA METHODE COMBINEE « VITESSE DES ONDES ULTRASONORES – INDICE DE REBONDISSEMENT » 22 6. LOCALISATION DES DEFAUTS DANS LE BETON PAR LES ESSAIS AUX ULTRASONS 24 6.1 Détection des vides de grandes dimensions 24 6.2 Estimation de la profondeur d’une fissure superficielle 24 6.3 épaisseur des couches endommagées 25 ANNEXE : EXEMPLES D’APPLICATION 26 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 30 1 1. INTRODUCTION Dans les constructions en béton, des problèmes de contrôle, de suivi de la qualité du béton et de l ‘homogénéité peuvent être rencontrés à différentes phases : Premièrement les difficultés liées à l’homogénéité se posent lors de la confection du béton. En effet il est constaté que pour cette tâche, d’une part, le personnel affecté est non qualifié, et d’autre part, les soins adéquats ne sont pas apportés aux choix judicieux des matériaux de base constituants le béton. Deuxièmement lors de la mise en œuvre, plusieurs paramètres liés à la qualité sont également affectés et en raison du non respect des règles élémentaires de mise en œuvre. Compte tenu de ce qui a été précité, très souvent, des doutes sont émis sur la qualité des bétons mis en œuvre. Ces doutes mèneront généralement vers un contrôle sur les ouvrages réalisés. Plusieurs méthodes de contrôle peuvent être envisagés, parmi lesquelles on peut citer les plus couramment utilisées à savoir : • Les méthodes de contrôle destructif ; • Les méthodes de contrôle par des essais non destructifs. La première méthode consiste à écraser des éprouvettes prélevées et moulées au même moment. Néanmoins, les résultats de cette méthode ne sont pas obtenus immédiatement, le béton des éprouvettes est différent de celui de l’ouvrage car la cure et le compactage ne sont pas les mêmes, les résistances des éprouvettes dépendent également de leurs dimensions et de leurs formes. Les essais non destructifs viennent donc compléter les essais destructifs. Leur utilisation entraîne une plus grande sécurité et une meilleure planification de la construction ; par conséquent une progression plus rapide et plus économique. Elles permettent de contrôler la structure sans modifier sa performance et son apparence. Ces essais sont utilisés essentiellement pour suivre la régularité et l’homogénéité du béton comme elle peuvent être appliquées pour évaluer la résistance du béton in situ, ou pour détecter et déterminer des anomalies dans le béton telle que la présence de vides, de défauts, de fissures et de détériorations. Avec ces essais, la résistance peut être estimée, mais non mesurée car pour la plupart les essais non destructifs sont des essais comparatifs. Par conséquent, l’interprétation des essais non destructifs doit se faire d’une manière très judicieuse. Parmi ces essais, nous pouvons citer l'essai au scléromètre et l'essai aux ultrasons qui sont les plus utilisés et les plus pratiques. 2 2. CONTROLE NON DESTRUCTIF PAR ULTRASONS 2.1 PRINCIPE Un train d’ondes longitudinales est produit par un transducteur électro-acoustique maintenu au contact d’une surface du béton soumis à l’essai. Après avoir parcouru une longueur connue dans le béton, le train de vibrations est converti en signal électrique par un deuxième transducteur, et des compteurs électroniques de mesure du temps permettent de mesurer le temps de parcours de l’impulsion. 2.2 APPAREILLAGE L’appareillage est constitué de : • un générateur d’impulsions électriques, • une paire de transducteurs, • un amplificateur, • un dispositif électronique de mesure de temps permettant de mesurer la durée écoulée entre le départ d’une impulsion générée par le transducteur-émetteur et son arrivée au transducteur-récepteur. Un barreau de calibrage est fourni pour permettre d’obtenir une ligne de référence de la mesure de la vitesse. L’appareillage doit être capable de mesurer les temps de transit sur le barreau de calibrage avec un écart limite de ± 0,1 µs et une précision de 2 %. La fréquence propre des transducteurs se situe normalement dans une plage comprise entre 20 kHz et 150 kHz. Commentaire Des fréquences de l’ordre de 10 kHz ou de 200 kHz peuvent parfois être utilisées. Les impulsions à haute fréquence ont un front bien défini, mais, en traversant le béton, elles s’amortissent plus rapidement que les impulsions de plus basse fréquence. Il est donc préférable d’utiliser des transducteurs à haute fréquence (60 kHz à 200 kHz) pour les distances de parcours courtes (à partir de 50 mm) et des transducteurs à basse fréquence (10 kHz à 40 kHz) pour les distances de parcours longues (jusqu’à un maximum de 15 m). Les transducteurs ayant une fréquence de 40 kHz à 60 kHz conviennent pour la plupart des applications. 2.3 MESURE DE LA VITESSE DE PROPAGATION DES ULTRASONS 2.3.1. Mesures en transparence (transmission directe) : Utilisées dans le cas des éprouvettes ou de poteaux ou dans certaines poutres, les transducteurs (émetteur et récepteur) sont appliqués sur les deux faces de l’élément à tester. La vitesse de propagation des ultrasons est déterminée à partir de la formule (1) : 3 a a L Figure 1. Mesures en transparence V = L / T (1) V : vitesse des ondes ultrasonores longitudinales en km/s, L : longueur de parcours en mm, T : temps de propagation des ondes de l’émetteur au récepteur en µs. 2.3.2. Mesures en surface (transmission indirecte) La mesures par transmission indirecte est la moins sensible, elle n’est utilisée que si une seule face du béton est accessible (les dalles, éléments en longueur…) ou si l’on s’intéresse à la qualité du béton de surface par rapport à la qualité globale. L’émetteur est maintenu en un point fixe ; le récepteur est déplacé successivement à des distances marquées à l’avance. Après avoir relevé le temps correspondant à un point considéré, on passe au point suivant. Les temps et les distances sont portés sur un graphe, on trace la droite moyenne de ces différents points dont la pente correspond à la valeur de la vitesse des ultrasons dans le milieu considéré. L3 L2 L1 α Elément à tester R E R1 R2 R3 E T1 T2 T3 Figure 2. Mesures en surface Vitesse = pente = ∆L / ∆T Pour chaque série de mesure, il faut réaliser au moins cinq (05) points, la distance entre deux étant comprise entre 10 et 30 cm. 4 2.3.3. Mesures en transparence par rayonnement (transmission semi-directe) La mesure par transmission semi-directe est utilisée lorsque la disposition directe ne peut pas être adoptée, par exemple dans les coins des structures. Si une seule mesure est réalisée, l’essai est assimilée à celui de la méthode par transmission directe (transparence) : la vitesse de propagation des ultrasons est calculée à partir de la formule (1). Si l’on réalise plusieurs mesures en déplaçant le transducteur – récepteur, l’essai est assimilé à celui de la méthode par transmission indirecte (en surface) : l’émetteur est placé en un point fixe, et sur la face opposée ou perpendiculaire, le récepteur est déplacé à intervalle constant (10 à 30 cm) sur une ligne. L R 2 3 Elément à tester L1 L2 Ln n E Figure3. Mesures en transparence par rayonnement Vitesse (v) = pente = ∆L / ∆T 2.4 PREPARATION DE LA SURFACE Pour qu ‘il y ait un contact parfait entre le béton et les transducteurs, il est recommandé d’employer un matériau intermédiaire entre les deux et en prenant soin de vérifier que l ‘appareil est bien appliqué contre la surface à tester. Les matériaux d’interposition sont la vaseline, un savon liquide ou une pâte constituée de Kaolin et de glycérol. Lorsque la surface de béton est très rugueuse, il est nécessaire de poncer et d’égaliser la partie de la surface où le transducteur sera fixé à l’aide d’une résine époxy à prise rapide. 2.5. INFLUENCE DES ARMATURES La vitesse de propagation mesurée sur du béton armé, à proximité des armatures, est souvent plus élevée que celle que l’on mesure dans un béton de masse de même composition. En effet, la vitesse de propagation dans l’acier est de 1,2 à 1,9 fois celle que l’on mesure dans du béton non armé. Dans certains cas, la première impulsion qui arrive au transducteur s’est propagée en partie dans l’acier et en partie dans le béton. L’accroissement apparent de la vitesse de propagation dépend de la proximité des armatures par rapport à uploads/Ingenierie_Lourd/ methode-combinee.pdf