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1 Ministère de l’enseignement superieur et de la recherche scientiphique  Univ

1 Ministère de l’enseignement superieur et de la recherche scientiphique  Université de jijel * Debaretement des scienses de la terre* *et de l’unvers* *Réalisé par : Beltas Selma Medjider Rania *Proposé par : Mm – yallas Année universitaire : 2019/2020 INTRODUCTION : Exposé sur : l’essai Le gamma densimètre 2 La géotechnique est l’ensemble des activités liées aux applications de la mécanique des sols, de la mécanique des roches et de la géologie de l’ingénieur.la mécanique des sols étudie plus particulièrement le comportement des sols sous leur aspects résistance et déformabilité. A partir d’essais de laboratoire et in situ de plus en plus perfectionnés la mécanique des sols fournit aux constructeurs les données nécessaire pour étudier les ouvrages de génie civil et de bâtiment et assurer leur stabilité en fonction des sols sur lesquels ils doivent être fondés, où avec lesquels ils seront construits (barrages en remblais) ; ceci tant durant la progression des travaux (grandes terrassements) qu’après mise en service des ouvrages. Les essais in situ permettent d’approfondir l’étude des sols ; des roches avant toute construction en surface ou en profondeur ils évitent pourtant toute contrainte transport et de conservation susceptible d’altérer les prélèvements et leurs résultats. Parmi ces essais (chargement statique, pénétromètre statique et dynamique, pressiométriques, sondages etc.). Les essais en laboratoire afin de compléter les données et résultats des sondages et essai in situ la réalisation d’essai en laboratoire est indispensable pour établir un rapport de mission géotechnique complet parmi ces essais : granulométrie, limite d’atte berg, essai de cisaillement directe, essai triaxiale. Le banc de gamma densimétrie permet de mesurer de manière non destructive, en laboratoire, la densité et la porosité d’éprouvettes, ainsi que des teneurs en eau ou en dioxyde de carbone. II- DEFINITION DE GAMMADENSIMETRE : Le gamma densimètre est une méthode d’essai non destructive, utilisée couramment pour contrôler La densité de matériaux compacté en génie géotechnique et génie civil. (Également connu sous le nom de jauge du sol). Par exemple sur : des carottes de bétons bitumineux ou hydrauliques prélevées dans les chaussées ou directement en enfonçant une sonde dans les couches de Chaussée à contrôler .le rayonnement gamma est aussi utilisé pour le contrôle des ouvrages en béton Armé ou précontraint, afin de visualiser par gammagraphie des défauts d’enrobage des armatures ou De remplissage des câbles de précontrainte. De plus il est très intéressent pour déterminer les profils de séchage ; de porosité et de carbonations L’appareil utilise l'interaction du rayonnement gamma avec la matière pour mesurer la densité, soit par transmission directe, soit par la méthode de «rétrodiffusion». III- PRINCIPE ET TECHNIQUE DE GAMMADENSIMETRE : Le gamma densimétrie est fondée sur l’absorption, par la matière, des rayons émis par une source radioactive de Césium 137.cette absorption suit la loi de Lambert : N=N0exp (-µρl) Où : N0 est le nombre de photons incidents dans l’aire et N : le nombre de photons ayant traversé l’éprouvette d’épaisseur 1 (en cm) et de masse volumique ρ :(en g/cm³), et µ :(en cm²) est le coefficient d’absorption, massique du matériau ausculté. 3 Connaissant µ et mesurant N, N0 et l. Il est alors possible d’obtenir la densité du béton ρ (Radio- isotopes).On corrige systématiquement le taux de comptage : C=N/t Où : t est la durée de la mesure, par un coefficient θ caractérisant (l’environnement, la chaine de mesure et les caractéristiques de la source vieillissante) est remplacé par : C/ (1+θC) Cette correction est calculée annuellement par calibrage sur un bloc étalon d’aluminium pur. Le dispositif (fig:1), utilisé dans cette étude, permet d’ausculter une éprouvette cylindrique à différentes hauteurs grâce au robot qui la déplace verticalement dans le faisceau du rayonnement gamma. Pendant la durée de la mesure à une hauteur donnée, l’éprouvette est posée au centre d’un plateau animé d’un mouvement de rotation autour de son axe : la mesure correspond alors à la moyenne sur une tranche de béton de hauteur égale au diamètre du faisceau, soit 6 mm pour ce dispositif. La durée de la mesure est optimisée en fonction de la masse volumique attendue et de l’épaisseur de Matériau traversée grâce à des abaques statistiques. FIGURE 1 : schéma du dispositif de gamma densimètre. On peut distinguer deux types de mesures de gamma densimètre : A*Les mesures verticales : qui permettent d’intégrer la masse volumique entre le haut de la couche et le fond de la couche et qui corresponde exactement à la masse volumique moyenne ρdm quel que soit le gradient de densité : les appareils les plus courants vont à des profondeurs de l’ordre de la dizaine de centimètres ce qui est quelque fois insuffisant pour le contrôle des couches épaisses. B*Les mesures horizontales : qui permettent de retrouver la valeur vraie à une profondeur donnée et qui est restituée en générale sous forme de log vertical, grâce à plusieurs mesures horizontales réalisées sur un profil vertical; cette investigation permet d’évaluer la valeur de la masse volumique au fond de la couche ρdfc qui est la deuxième condition vérification de l’objectif de compactage recherché. *MESURE DE LA MASSE VOLUMIQUE MOYENNE APPARENTE : 1)-Sur matériaux non bitumineux : La durée de mesure est d’une minute au bout de laquelle l’appareil indique la masse volumique apparente, la teneur en eau et la masse volumique sèche (par calcul). Il est réalisé, conformément aux prescriptions de la norme NF P 98 241-1. 4 Les mesures ainsi obtenues permettent de vérifier :  La compacité des matériaux en place  Les teneurs en eau des matériaux et de vérifier si elles se trouvent dans la plage correcte de mise en œuvre 2)-Sur matériaux bitumineux : Les mesures sont effectuées par rétrodiffusion après avoir indiqué l’épaisseur des enrobés à contrôler. La durée de mesure est d’une minute, au bout de laquelle l’appareil indique la masse volumique apparente. Il est réalisé, conformément à notre mode opératoire interne. Les mesures ainsi obtenues permettent de vérifier le pourcentage des vides. *MESURE DE LA MASSE VOLUMIQUE MOYENNE APPARENTE DES ENROBÉS AU GMPV : Le contrôle de compacité au Gamma densimètre mobile à profondeur variable s’apparente au fonctionnement d’un gamma densimètre traditionnel, monté sur un châssis télécommandable à distance depuis un véhicule suiveur. L’engin se déplace à une vitesse de l’ordre de 4 km/h, et permet l’édition d’un profil en long de compacité le long d’une portion de chaussée à contrôler, éventuellement complété d’un découpage en zone homogène. IV- TYPES DE GAMMA DENSIMETRE : Il existe plusieurs types de gamma densimètre parmi eux il Ya : 1_Gamma densimètre Troxler 3430: *DESCRIPTION : Le TROXLER 3440 permet les mesures ponctuelles avec mémorisation de la teneur en eau et de la masse volumique moyenne apparente (norme NF P 98-241-1) sur les sols naturels, les assises traitées (au bitume, ciment, …) ou non traitées (sable, matériaux concassés), les couches de forme et les matériaux de terrassement. *CARACTERSTIQUES PRINCIPALS :  Technologie à microprocesseur évolutif.  Identification et mémorisation de 450 mesures.  Indicateur automatique de profondeur (0 à 300 mm).  Interface série RS 232 pour liaison PC ou imprimante.  Indicateur automatique d’autonomie des batteries.  Correction de l’influence de la nature chimique.  Correction pour revêtements de faible épaisseur.  Détecteur automatique d’anomalie. Le menu conversationnel permet une utilisation simplifiée des multiples fonctions intégrées dont :  · Sélection de la durée de mesure (15s, 1 mn ou 4 mn)  · Mémorisation des références (Proctor, Duriez, MVR)  · Correction de la teneur en eau  · Correction pour mesures en tranchée  · Rappel de la dernière mesure  · Paramétrage du port de communication  · Mémorisation et identification sélective de la mémoire  · Rappel de la dernière mesure  · Sélection de la précision de mesure 5  · Test automatique de stabilité……etc. Les 450 mesures mémorisables peuvent être consultées à volonté sur l’afficheur 4 x 16 lignes de l’appareil ou transmises via l’interface série vers un système annexe comme organiseur, micro- ordinateur ou imprimante. -Les résultats affichés automatiquement permettent une lecture rapide des différentes données de la mesure :  Profondeur de mesure (mm)  Durée de la mesure  Densité humide (Kg/m3)  · Densité sèche (Kg/m3)  · Teneur en eau (%)  Indice des vides (%)  Compacité (%)  Valeur de référence L’appareil est livré dans une valise de transport réglementaire, aux normes IATA, avec les accessoires standards suivants :  Bloc de référence en polyéthylène  Tige de perçage  Extracteur de tige  Plaque de perçage  Cadenas avec clés  Chargeur de batterie  Cordon 12 V type allume-cigares  Manuel d’instruction en français  Certificat de sources  Certificat de calibration 2- GAMMA DENSIMETRE HUMBOLT : *DESCRIPTION : Gamma densimètre Selon ASTM, D2922, D6938, D2950, C1040 and AASHTO T310. De type Humbolt (NF P98 241-1) permet de : 6 *le contrôle de la masse volumique moyenne apparente en place d’une épaisseur donnée de matériau. * Contrôle de la teneur en eau et de la capacité des sols, bétons, enrobés. * Mesure en surface uploads/Ingenierie_Lourd/ le-gamma-densimetre.pdf