Salut tout le monde...

Voici un cas réel survenu sur un des chantiers du bâtiment.Suite à l'apparition de certaines fissures sur des éléments de structures en béton armé,le maitre de l'ouvrage a préféré traiter ces fissures par un procédé d'injection.L'opération terminée il a fallut vérifier que le béton"traité" a retrouvé son monolithisme d'origine,c'est à dire qu'il n'y a plus de vides à l'intérieur.Le procédé de vérification adopté est l'essai à ultrasons.

L'opérateur mesure le temps mis par l'onde ultrasonique pour traverser le béton saint puis le temps mis pour traverser le béton fissuré et traité.Les deux distances sont identiques biensûr.L'essai est normalisé,c'est à dire que les mesures se font sur des distances de 10cm,20cm,30cm puis 40cm.La question est:

Si on pose

Tbs:Temps mis par l'onde ultrasonique pour traverser le béton saint;

Et

Tbft:Temps mis par l'onde ultrasonique pour traverser le béton fissuré et traité.

Doit-on avoir (Tbs sup à Tbft) ou bien (Tbs inf à Tbft) pour conclure à l'homogénéité du béton.

L'utilisation intensive du béton comme matériau de construction dans des conditions ou

les contraintes appliquées sont décisives pour le "design" de I'ouvrage (barrages, piliers

de ponts de transport, fondation de bâtiment, piste d'atterrissage etc ....) nécessite une

étude du vieillissement. En effet ces ouvrages sont des structures civiles c'est à dire

qu'ils sont intégrés dans le fonctionnement de la société civile.

La prévision du vieillissement de ces ouvrages permet d'évaluer les coûts d'entretien. Le

constat de I'état de I'ouvrage sera une aide à la prévision de l'évolution et à la prise de

décision pour l'entretien. La compréhension des phénomènes de dégradation du béton

donne à l'ingénieur civil la possibilité d'évaluer I'état de santé du matériau et par

déduction de I'ouvrage pour prévoir à plus ou moins long terme son évolution.

Pour constater et prévoir I'état de ces ouvrages, il existe des méthodes d'auscultation du

matériau. Certaines méthodes sont utilisées in-situ et sont par nécessité non destructive.

Elles sont classées en 2 catégories:

1) Les méthodes passives qui évaluent I'état du matériau à un instant donné:

Ultrason, RADAR, infrarouge. Les méthodes passives nécessitent une source

d'énergie. Dans les exemples cités il s'agit d'une source ultrasonore, une

source d'onde électromagnétique, un chauffage.

2) Les méthodes actives qui «photographient» en fonction du temps l'évolution

du matériau. Exemple: l'enregistrement de l'activité de microfissuration grâce

à la mesure de l'émission acoustique (Autre méthode: interférométrie, fibre

optique...). Ces méthodes dites actives ne nécessitent pas de sources

d'énergies supplémentaires à fournir au matériau elles utilisent l'énergie

libérée par la dégradation du matériau.

La méthode d'auscultation choisie est la mesure de I'émission acoustique. Celle-ci offre

certains avantages :

C'est une méthode d'auscultation non-destructive active. Elle ne modifie pas

les conditions expérimentales car il n'y a aucun apport d'énergie.

Elle permet de connaître le moment de l'apparition des dégâts dans

l'échantillon lorsque celui-ci est soumis à un test de rupture.

II est possible de faire une localisation tridimensionnelle des dégâts dans le

volume de I'échantillon.

Des traitements sur les émissions acoustiques enregistrées permettent de

caractériser plus ou moins finement les dégâts dans le matériau.

article google

Le principe physique de I'émission acoustique est connu . Soumis a des

contraintes, un matériau résiste en accumulant de I'énergie potentielle qui compense la

contrainte. Lorsqu'une valeur limite est atteinte en un point du matériau, un apport

infime d'énergie compensatrice provoque la libération instantanée de I'énergie potentielle

accumulée et crée ainsi un endommagement. Une partie de I'énergie potentielle est alors

consommée par I'endommagement, l'autre partie se transmet dans le béton par un flux

qui fait varier le champ de contrainte interne provoquant des déplacements

infinitésimaux qui se propagent dans le matériau. Les ondes élastiques sont le support de

la propagation de I'énergie.

Pour faire le parallèle avec l'acoustique: le son se propage dans l'air par des

compressions et dilatations d'un volume de fluide provoquant des déplacements

infinitésimaux. Cette onde se propage aussi dans un matériau dans les mêmes

conditions. II faut néanmoins remarquer que deux types de propagation coexistent dans

le solide: I'onde de compression et de cisaillement. En faisant abstraction du domaine de

fréquence, des ondes acoustiques se propagent dans le matériau lors de

I'endommagement. En capturant ces ondes à la surface du matériau il est possible de

mesurer certaines caractéristiques de I'endommagement.

L'émission acoustique est une mesure qui se fait sur la surface du matériau. C'est

l'enregistrement temporel des ondes élastiques de volumes en plusieurs points. Le signal

enregistré est I'onde qui s'est propagée dans le matériau jusqu'à la surface. Cette

mesure permet après traitement d'obtenir une information spatiale et temporelle sur la

microfissure qui est la source de I'onde enregistrée.

La difficulté dans ce travail provient de l'hétérogénéité du béton, tant pour ses

propriétés mécaniques locales que dans la répartition spatiale de ses différents

constituants (granulat, pâte de ciment). Cette hétérogénéité influence la formation et les

caractéristiques des microfissures. Elle influence aussi la propagation des ondes.

L'onde est déformée lors de sa propagation, c'est à dire que ses composantes

fréquentielles sont modifiées. Cette dispersion est due aux différents constituants du

béton dont les propriétés mécaniques influencent la propagation de I'onde il s'agit

d'obstacles. Ces obstacles sont les différents constituants du béton. Lorsque I'onde

rencontre un obstacle, elle se réfléchit partiellement ou complètement. Cela dépend de la

taille de l'obstacle. La taille des obstacles et son module de Young déterminent quels sont

les composantes fréquentielles de I'onde qui sont transmises et réfléchies. Une partie de

I'énergie de I'onde est dispersée. L'atténuation de I'onde est une fonction du trajet

parcouru, de la composition du béton et plus particulièrement de la taille des granulats.

La vitesse de I'onde est une fonction du module de Young du matériau. Les granulats ont

un module plus élevé que celui de la pâte de ciment. La vitesse est une fonction du

nombre de granulat rencontré. Le moment d'arrivée de I'onde à la surface du matériau

est influencé par le trajet qu'elle a parcouru.

Comment entend-on le béton crier? L'onde acoustique donc se transforme lors de sa

propagation et ne donne plus directement l'information qui permet la caractérisation des

microfissures. Lorsqu'elle arrive au point de mesure à la surface du matériau, elle a donc

subi un certain nombre d'influences. Les conséquences de ces transformations sont le

retard d'arrivée et une atténuation qui dépend du trajet parcouru.

Utilisation des lois de l'acoustique dans le béton,un sujet fort interessant...

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oui hakim , ce sujet est pointu , sa maitrise signifie connaitre les equipements et connaitre l'interprétation des données

Utilisation des lois de l'acoustique dans le béton,un sujet fort interessant...

ce thème interesse automatiquement Mr SIMINAR qui a posté le théme "" fondations fissurées ""