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L'utilisation d'un scléromètre ne permet qu’une esti- mation de la résistance d

L'utilisation d'un scléromètre ne permet qu’une esti- mation de la résistance du béton ou de sa régularité. Néanmoins, dans le cadre d'un suivi de production en usine, la mesure de l’indice de rebondissement reste un bon indicateur, lorsqu’elle fait l’objet d’une corrélation satisfaisante. PRINCIPE La chute d'un objet entraîne une énergie cinétique. Lors de l'impact, celle-ci est absorbée en partie par le maté- riau, l'énergie restante se manifeste par le rebond de l'objet. Pour le béton : il est établi que la hauteur de rebondis- sement est d'autant plus grande que sa dureté superficielle est élevée (ce qui correspond en principe à un béton plus résistant). APPAREIL Le scléromètre comporte une masselotte projetée par un ressort le long d'une tige servant à transmettre l'effort au béton. Conseil pour l'achat d'un scléromètre Selon la nature du produit à tester, il convient de choisir le modèle dont l'énergie de percussion est adaptée (voir tableau comparatif page suivante). Verre Bois Caoutchouc LABORATOIRE MESURE DE L’INDICE DE REBONDISSEMENT D’UN BÉTON AVEC UN SCLÉROMÈTRE Norme de référence NF EN 12504-2 (Février 2003) Auteurs : Hervé BEINISH - Sylvain POUDEVIGNE Fiche 37 BP 30059 - 28231 ÉPERNON CEDEX - FRANCE - Tél. 02 37 18 48 00 - Fax 02 37 83 67 39 Mars 2004 Ressort amortisseur Barre de glissement Index avec tige Disque de guidage Échelle graduée Ressort de percussion solidaire de la masselotte Masselotte Ressort de pression Bouton de blocage Vis de verrouillage Verrouillage de la masselotte Modification par rapport à la précédente édition de février 1999 : mise à jour de la fiche par rapport à la norme NF EN 12504-2, qui remplace la norme P 18-417 . La vérification indispensable du bon fonctionnement du scléromètre est faite soit par le fournisseur de l'appa- reil, soit par un laboratoire d'essais des matériaux. Éventuellement, le contrôle du bon fonctionnement peut se réaliser en comparant les résultats mesurés sur un même béton par deux scléromètres, ou encore en vérifiant la constance des indices de rebondissement (± 2 indices de la valeur théorique) obtenus sur l'enclume métallique de référence. DOMAINE D'EMPLOI L'utilisation du scléromètre permet : - soit de surveiller dans le temps la régularité de la pro- duction ; - soit d'estimer, de façon approximative, la résistance en compression du béton testé. Par ailleurs cet appareil peut également être utilisé pour s'assurer de l'homogénéité du béton de grands éléments (mesures réparties sur toute la surface). Surveillance de la stabilité de la production Dans le cadre du suivi de production des composants en béton, il faut s'assurer qu'une production corres- pondant bien aux exigences prévues reste stable. Pour s'affranchir des essais destructifs, il est nécessaire de procéder à un étalonnage préalable du scléromètre avec la production concernée. Cet étalonnage a pour objet de définir l'indice de rebondissement (IR) minimum correspondant au seuil de résistance garanti (cf. exemple page suivante). PROCÉDURE D’ÉTALONNAGE DU SCLÉROMÈTRE Il est nécessaire d’établir une relation entre les indices de rebondissement (mesures indirectes) et les résultats de résistance en compression sur des éprouvettes ou des carottes (essais directs). Le mode opératoire proposé ci-dessous est en partie défini dans la norme pr EN 13791 (2003) Évaluation de la résistance à la com- pression du béton dans les structures ou les éléments structuraux. Principe L ’estimation de la résistance en compression à partir du scléromètre est réalisée sur une courbe étalonnée. Cette courbe étalonnée est établie à partir de la courbe de base donnée ci-après et représentative d’un grand nombre de résultats d’essais. Cette courbe de base représente la courbe de limites inférieures des résultats d’essais attendus. Elle est com- binée à un facteur de correction de sécurité f déterminé lors de l’étalonnage sur éprouvette. Courbe de base Mode opératoire • Confectionner ou carotter 9 éprouvettes représenta- tives du béton dont on souhaite estimer la résistance. Les éprouvettes sont testées à des âges différents. 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60 f (MPa) IR (Indice de rebondissement) Fiche 37 - Mars 2004 Énergie de percussion (Joules) Matériaux testés Modèles de scléromètre 0,735 Éléments de faibles dimensions et sen- sibles aux chocs L LR* 0,883 Matériaux légers, revêtements, enduits... P 0,883 Matériaux très légers : béton jeune, mousse, plâtre... PT 2,207 Béton : bâtiments, ouvrages d’art... N NR* 29,430 Béton : routes et ouvrages de grandes dimensions (barrages...) M * R : avec enregistrement Pour l’industrie des composants en béton, les modèles N et NR sont préconisés. • Déterminer pour chaque éprouvette sa valeur au sclé- romètre et sa résistance en compression selon les modalités ci-après : - tracer 3 génératrices sur toute la hauteur de l’éprou- vette cylindrique ou tracer 4 médianes sur toute la hauteur de chaque face des éprouvettes cubiques (en position d’essai de compression) ; - sur chacune des génératrices de l’éprouvette, identi- fier des points de mesure espacés entre eux de 30 mm, les points extrêmes devant eux-mêmes être au moins à 30 mm des 2 extrémités de l’éprouvette, (par exemple, pour une éprouvette 160 x 320 mm, il est ainsi possible de considérer 27 points de mesure) ; - préparer l’éprouvette selon la norme NF EN 12390-3 (cf. Fiche 366) ; - maintenir l’éprouvette entre les deux plateaux de la machine d’essai sous une force de l’ordre de 10 kN ; - réaliser les mesures de rebondissement avec le sclé- romètre sur chaque point de mesure et déterminer la médiane de ces mesures (IR) ; - déterminer la résistance en compression de l’éprou- vette (fe). • Déterminer la différence moyenne fmentre les valeurs mesurées et la courbe de base selon les modalités ci- après : - reporter sur le graphique de la courbe de base (ci-joint) les valeurs (IR, fe) obtenues pour les 9 éprouvettes ; - calculer pour chacune des 9 éprouvettes la différence f entre la valeur mesurée et la courbe de base : f = fe fR fe : résistance en compression de l’éprouvette fR : valeur initiale de la résistance obtenue sur la courbe de base Calcul de la différence entre valeur mesurée et courbe de base f - calculer la valeur moyenne fm des 9 valeurs de f et l’écart-type s. • Déterminer le facteur de correction de sécurité ∆f à apporter sur la courbe de base pour obtenir la courbe étalonnée, selon la formule ci-après : ∆f = fm – 1,67 s Le facteur k1 = 1,67 est établi pour 9 éprouvettes. Établissement de la courbe étalonnée à partir du facteur de correction de sécurité ∆f f (MPa) f 1 2 IR (Indice de rebondissement) 30 40 30 30 30 30 30 30 30 40 320 160 Fiche 37 - Mars 2004 1 : courbe étalonnée 2 : courbe de base f (MPa) IR (Indice de rebondissement) f 1 2 1 : résistance à la compression des éprouvettes, en fonction de l’indice de rebondissement obtenu 2 : courbe de base (relation établie ci-jointe) L ’estimation basse de la résistance en compression à partir de l’indice de rebondissement est obtenu sur la courbe étalonnée. 95 % des résistances en compression "vraies" sont supérieures aux résistances estimées sur la courbe étalonnée avec une probabilité de 75 %. La courbe étalonnée est valable dans un intervalle de ± 2 unités en dehors de l’intervalle des résultats de rebondissement obtenus lors de l’étalonnage et pour un béton représentatif de celui utilisé lors de l’étalonnage. Exemple d’étalonnage d’un scléromètre Moyenne des différences : fm = 10,4 MPa Écart-type des différences : s = 2,5 MPa Facteur de correction de sécurité : ∆f = fm – 1,67 s = 6,2 MPa La courbe étalonnée du scléromètre (estimation basse de la résistance à partir de l’indice de rebondissement) est valable pour des indices de rebondissement compris entre 28 à 42. Exemple d’étalonnage Remarque importante Pour ce qui concerne les abaques proposés avec la plupart des appareils, ceux-ci ont été élaborés à partir d'un type de béton bien précis. Il n'est donc pas recom- mandé de les utiliser car, compte tenu de l'incidence des facteurs d'influence, l'incertitude (ici rapport écart- type/moyenne) peut atteindre 15 % et plus. UTILISATION DU SCLÉROMÈTRE L'essai s'effectue généralement avec le scléromètre en position horizontale. Si l'essai ne peut être réalisé dans cette position (cas d'une utilisation sur des sur- faces inclinées ou horizontales) une correction doit être apportée aux valeurs lues pour tenir compte de l'angle d'inclinaison de la frappe. La correction à apporter dépend du modèle de scléromètre, voir exemple ci-après. 20 25 35 45 55 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 f (MPa) 1 2 f = 6,2 MPa IR (Indice de rebondissement) Fiche 37 - Mars 2004 IR Indice de rebondis- sement médian sur l’éprouvette N° éprouvette fR (MPa) Valeur initiale de la résistance (courbe de base) fe (MPa) Résistance en compression de l’éprou- vette f = fe - fR Différence 1 2 3 4 5 6 7 8 9 30 32 34 34 35 35 36 38 40 17 20 24 24 26 26 27 32 34 28,0 29,0 uploads/Ingenierie_Lourd/ docs-cle-rome-tre.pdf