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MINISTERE DE L'HABITAT ET DE L'URBANISME Centre National d'Etudes et de Recherc

MINISTERE DE L'HABITAT ET DE L'URBANISME Centre National d'Etudes et de Recherches Intégrées du Bâtiment CONTROLE NON DESTRUCTIF DU BETON Méthode Combinée ( ultrason-scléromètre) C.N.D.C. CONTROLE NON DESTRUCTIF DU BETON Méthode Combinée ( ultrason-scléromètre) C.N.D.C. MINISTERE DE L'HABITAT ET DE L'URBANISME Centre National d'Etudes et de Recherches Intégrées du Bâtiment Centre National d'Etudes et de Recherches Intégrées du Bâtiment 1998 C.N.E.R.I.B. Cité Nouvelle El-Mokrani - SOUIDANIA - Alger ! (02) 37.03.57/90 Fax : (02) 37.04.31 E-mail : cnerib@wissal.dz Site Web : cnerib.edu.dz PAO CNERIB SOMMAIRE I - INTRODUCTION............................................................................................04 1 - Objet................................................................................................................04 2 - Définitions......................................................................................................04 II - MODE OPERATOIRE....................................................................05 1 - Essais aux ultrasons.....................................................................................05 1.1 - Préparation de l’élément.............................................................................05 1.2 - Détermination de la vitesse de propagation des ultrsons ............................05 1.3 - Influence des armatures............................................................................06 1.4 - Points de mesure.........................................................................................10 2 - Scléromètre.........................................................................................11 2.1 - Points de mesure.........................................................................................11 2.2 - Influence de l’angle d’inclinaison de l’appreil par rapport à l’horizontale....................................................................12 III - DETERMINATION DE LA RESISTANCE DU BETON........................14 IV - FICHE D’ESSAI..........................................................................................17 V - EXEMPLE D’APPLICATION..................................................................19 COMPOSITION DU COMITE DE LECTURE " Contrôle non Destructif du Béton par la Méthode Combinée (ultrason - scléromètre) " Rapporteur : Mme BOUZZA MOUFFOK Linda Attachée de Recherche C.N.E.R.I.B Membres : MM BELHAMEL Farid Attaché de Recherche C.N.E.R.I.B BERROUBI Abdelaziz Attaché de Recherche C.N.E.R.I.B EL HASSAR S.M.K Chargé de Recherche C.N.E.R.I.B MEROUANI Z. Dine Chargé de Recherche C.N.E.R.I.B OUMAZIZ Rabah Chargé de Recherche C.N.E.R.I.B SOUICI Messaoud Chargé de Recherche C.N.E.R.I.B SAKHRAOUI Saïd Chargé de Recherche C.N.E.R.I.B TEGGOUR Hocine Chercheur C.N.E.R.I.B ZOUAOUI Nordine Attaché de Recherche C.N.E.R.I.B Chapitre II : MODE OPERATOIRE 1 - ESSAI AUX ULTRASONS 1.1 - Préparation de l’élément : Afin d'assurer un contact parfait entre le béton et les transducteurs (émetteur et recepteur), 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 essayer. Les matériaux d’interposition sont la vaseline de commerce, 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. 1.2 - Détermination de la vitesse de propagation des ultrasons : La détermination de la vitesse de propagation des ultrasons se fait de deux manières, suivant le type de l’élément à tester : a - Mesures en transparence : Les mesures en transparence sont utilisées dans le cas des éprouvettes, des poteaux ou de certaines poutres. Les transducteurs sont appliqués sur les deux faces de l’élément à tester. Fig. 1 - Mesures en transparence b - Mesures en surface : Elle sont utilisées sur tous les éléments de structure et sur les éprouvettes, mais plus particulièrement sur les dalles et éléments en longueur. - 4 - - 5 - Chapitre I : INTRODUCTION Les méthodes habituelles d’évaluation de la qualité du béton dans le domaine de la construction, sont celles relatives aux essais destructifs à la compression et à la traction effectués sur des éprouvettes prélevées lors de la réalisation de l'ouvrage. Ces méthodes restent insuffisantes car : d'une part les éprouvettes écrasées ne sont pas représentatives du béton mis en place, du faite que le compactage et les conditions de mise en oeuvre ne sont pas toujours les mêmes. d’autre part, il n’est pas toujours possible d’effectuer des mesures directes sur le béton mis en oeuvre afin d’évaluer ses caractéristiques mécaniques. Les méthodes non destructives, basées sur la relation entre les propiétés physiques du matériaux et sa résistance mécanique, peuvent remédier à ces inconvénients. 1 - Objet Le présent document a pour objet, la détermination par la méthode non destructive combinée de la résistance en compression des bétons ordinaires, dont la dimen- sion maximale des granulats est de 25mm. Cette méthode tient compte à la fois de la vitesse de propagation des ultrasons et de l’indice de rebondissement. 2 - Définitions 2.1 - Vitesse de propagation des ultrasons : On produit un train d’implusion de vibration au moyen d’un émetteur qui est appliqué sur l’une des faces de l’élément que l’on désire contrôler. Après avoir franchi une longueur de parcours (L) dans le béton, l’impulsion vibratoire est convertie en un signal électrique à l’aide d’un récepteur, et la base de temps éléctronique permet de mesurer le temps de propagation (t). La vitesse des ultrasons est donnée par la formule : V = L / t (1) 2.2 - Indice de rebondissement : L’indice de rebondissement est la mesure enregistrée sur une échelle graduée fixe par rapport au bâti du scléromètre, après la projection d’une masselotte chargée par un ressort sur une tige métallique en contact avec la surface du béton. L’émetteur est maintenu en un point fixe, le recepteur 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. Ces mesures sont portés graphiquement. Puis 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. Fig 2 : Mesures en surface 1.3 - Influence des armatures (1) : 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 l’emplacement des points de mesure, de la section et du nombre des armatures, de leur positionnement par rapport au parcours et de la vitesse de cette dernière dans le béton d’enrobage. (1) : Recommandations de la RILEM publiées dans : Matériaux de construction essais et Recherches.,Vol. 2, n°10, Juillet - Août 1969 L sV 1- LV s L S 1- L 1.3.1 - Aciers placés perpendiculairement à la direction de propagation de l’onde : L’influence maximale due à la présence des armatures peut être calculée en supposant que pendant son parcours l’impulsion traverse la section totale de chacun des aciers. Si “n” barres d'acier de diamètre Qi (i variant de 1 à n) se trouvent sur le parcours de l’impulsion, leurs axes faisant des angles droits par rapport au parcours de la propagation (voir fig.3), on peut écrire l’équation : dans laquelle : V est la vitesse de propagation dans le béton armé, c’est-à-dire la vitesse mesurée. Vc est la vitesse de propagation dans le béton seul Vs est la vitesse de propagation dans l’acier variant entre 5200 m/s et 6000 m/s L est la longueur du parcours Ls = ∑ Qi, est la longueur du parcours dans l’acier Les valeurs de Vc/V sont données dans le tableau 1 pour différentes densités d’armatures et cela pour trois types de béton qualifiés de mauvais, bon, très bon. - 7 - = (3) Vc V - 6 - Tableau 1 : Influence des armatures Axe de propagation perpendiculaire à l’axe des aciers Ls/L Il est propable que dans la pratique, Vc / V est un peu plus élevé que les valeurs données dans le tableau 1, en raison du mauvais alignement possible des aciers et aussi parce que seule une petite partie de l’énergie d’impulsion traversera la section totale des armatures. 1.3.2 - Axe de l’armature parallèle à la direction de la propagation : Si l’armature se trouve située à une distance “a” déterminée à partir de la ligne reliant les points d’application les plus rapprochés des deux transducteurs et que la longueur de parcours entre ces deux transducteurs est L, le temps de transmis- sion t, dans l’un ou l’autre des cas des figures 3b ou 3c, est : Les armatures n’ont pas d’influence lorsque : - 9 - V Vitesse de propagation effectivement mesurée Béton de très mauvaise qualité Vc = 3000m/s Béton de bonne qualité Vc = 4000m/s Béton de très bonne qualité Vc = 5000m/s 0.99 0.97 0.96 1/12 0.98 0.96 0.94 1/8 0.97 0.94 0.92 1/6 0.92 0.88 1/4 0.94 0.89 0.83 1/3 0.92 0.83 0.75 1/2 = Vc Vitesse de propagation dans le béton seul t= + 2a √ L V s √ 1 2 a L pour < √ 1 2 a L V2 s - V2 c Vs Vc Vs - Vc Vs + Vc (a) (4) Vs - Vc Vs + Vc (b) ³ 0.96 a b c Fig 3 : Mesures dans du béton armé a/ Armatures perpendiculaires à la direction de la propagation ; b/ Armatures parallèles à la surface d’essai ; c/ Armatures parallèles à la direction de la propagation. - 8 - Fig.5 Points de mesure pour un petit élément (exemple poteau section b x b longueur L). 2 - SCLEROMETRE : L’essai s’effectue avec l’appareil placé en position perpendiculaire à une surface lisse. Amener la tige au uploads/Ingenierie_Lourd/ controle-non-destructif-du-beton.pdf