Ausculation de la peau du béton par ondes ultrasonores haute fréquence

par Abdelilah Fnine

Thèse de doctorat en Génie civil

Soutenue en 2006

à Lille 1 .


  • Résumé

    Les ouvrages de génie civil en béton armé sont destinés à assurer un certain nombre de fonctions souvent pendant plusieurs siècles. Les armatures en acier sont protégées de l'extérieur par quelques centimètres de béton appelés épaisseur d'enrobage, couche protectrice très importante pour la durée de vie. De nombreuses agressions chimiques et physiques sont capables d'altérer cette protection, ce qui conduit à la corrosion des armatures, à de la fissuration ou de la microfissuration, et à l'augmentation de la porosité. L'intérêt principal du contrôle non destructif (CND) comme outil d'auscultation est qu'il permet sans toucher à l'intégrité de l'ouvrage de réaliser des investigations (même répétées dans le temps). L'originalité du travail est d'utiliser les ondes ultrasonores de surface (OS) se propageant à la surface du béton, dont la propagation est perturbée par des obstacles (fissures, trous,. . . ) ou des modifications des propriétés du matériau (hétérogénéités). Il en découle des modifications de vitesse, d'atténuation et d'amplitude. L'analyse est conduite à des fréquences de 0,5 à 1 MHz, gamme de fréquence inhabituelle dans le domaine du génie civil, mais qui s'impose au vu de la faible épaisseur de la couche dégradée et de la taille des discontinuités engendrées par la dégradation. Les ondes de Rayleigh sont adaptées à notre problématique puisque elles sont les seules utilisables si une seule face de l'ouvrage est accessible et leur profondeur de pénétration est en rapport avec leur longueur d'onde et donc avec la fréquence employée. Le travail a permis de passer d'un dispositif acoustique avec contact à un robot émetteur-récepteur sans contact automatisé (gain de temps, répétition des mesures sur une même zone, moins de perte d'énergie due au couplage, meilleure précision des mesures). Des programmes de traitement originaux des signaux acoustiques permettent l'estimation des paramètres principaux. La méthode Slant Stack (méthode de mesure de la vitesse) permet une détermination précise de la caractéristique de la dispersion. D'autre part, il a été mis en évidence la possibilité de distinguer les classes de résistance du béton, de détecter une zone carbonatée, de détecter une fissure, de localiser l'amorçage d'une fissure avant qu'elle ne soit visible. Cependant, la technique n'est pas capable de distinguer la différence entre un remplissage de la porosité par une eau chlorée ou non. De nombreuses études ont été menées aussi bien en laboratoire que sur ouvrages réels. Les différents essais réalisés (en laboratoire et sur site) ont toujours fait l'objet d'un croisement des techniques qui montre la plus-value apportée par la combinaison de plusieurs méthodes.

  • Titre traduit

    Non destructive detailed inspection of cover concrete by high frequency surface waves


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Informations

  • Détails : 1 vol. (328 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 293-298

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2006-282
  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2006-283
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