diagnostic des constructions enit 2013

1ENIT, 2013 MONGI BEN OUEZDOU

Chapitre 1:L’AUSCULTATION des Constructions

par

Mongi Ben OuezdouProfesseur, ENIT

É c o l e N a t i o n a l e d ’ I n g é n i e u r s d e T u n i s

تونس المنار جامعةUNIVERSITE TUNIS EL MANAR

Cours Pathologie des Constructions


Examen visuel :- structure- matériaux- affouillement.

Mesures in-situ : - essai non-destructif: scléromètre, résistance à la

pénétration, ultrasonique, impulsion par echo, auscultation sonique, radiographie.

- essai non destructif sur le béton: mesure de l’enrobage, mesure de la corrosion (potentiel de corrosion, résistance), carbonatation.

- mesure des fissures: ouverture, variation (évolution).- mesure des déflections.- essai destructif: carottage.

Essais et mesures en laboratoire: essai de compression après carottage; teneur en chlorure

L’AUSCULTATION– LE DIAGNOSTIC des Constructions


Le diagnostic permet :

La connaissance de l’origine et l’ampleur des dégradations (dégradations apparemment identiques peuvent avoir des causes différentes) et d'en estimer l'évolution prévisible dans le temps

Définir les priorités de réparation

Fournir les éléments nécessaires à la rédaction des descriptifs de travaux

Fournir les éléments nécessaires à l’établissement des notes de calcul

L’AUSCULTATION


Déroulement du diagnostic :

Examen visuel ou morphologique :

•Estimation qualitative des dégradations

•Détermination des problèmes de structure.

Mesures in-situ

Estimation quantitative des dégradations en fonction de chaque élément, de l’orientation, de l’environnement, …

Essais et mesures en laboratoire si nécessaire (physiques ou mécaniques)

L’AUSCULTATION


L’Examen Visuel

Observations visuelles

- Prise de photos

- Identification et localisation des zones fortement sollicitées

- Observation des zones critiques (joints, appareil d’appuis,

système de drainage, etc)

- Localisation des fissures, des délaminations et des autres

types de dégradations

-Mesures des ouvertures et des longueurs des fissures

- Analyse des conditions de service


a

L’Examen Visuel


b

L’Examen Visuel


c

L’Examen Visuel


Les Mesures In-Situ

Méthode 1: auscultation au martèlement


Martèlement d’une colonne d’un pont

Les Mesures In-Situ


LE SCLEROMETRE (NF P 18-417 EN 12-398)

Mesure de la dureté superficielle du béton par rebondissement

d’une masselotte

Détermination de la résistance à la compression

Simplicité de la méthode mais imprécision de l’information

Les Mesures In-Situ

Méthode 2: essai au scléromètre


SCLEOMETRE

Tige de percussion en contact avec le support

Ressort est comprimé projetant une masselotte contre la tige.

Rebondissement de la masselotte proportionnel à la résistance du béton.

Un indicateur (sur une échelle graduée) ⇒ lecture hauteur de rebond

Valeur reportée sur une courbe de correspondance ⇒ Rc en kgf/cm2.

Les Mesures In-Situ


Application du Scléromètre:Assurer la perpendicularité

Les Mesures In-Situ


SCLEOMETRE DIGITAL

Batterie

Stockage 5000 résultats

Connexion à un PC

Les Mesures In-Situ


Les Mesures In-SituTableau d’équivalence entre les lectures au scléromètre et les résistances à

la compression


Les Mesures In-SituMéthode 3: essai ultrasonique


Les Mesures In-SituMéthode 3 et Méthode 2: essai ultrasonique combiné au scléromètre


Les Mesures In-SituCorrélation entre résistance la vitesse du son VL, la compression Rc et le

module d’élasticité


Les Mesures In-Situ

Type de propagations d’ondes


Les Mesures In-SituMesure en plusieurs points (Maillage)


Les Mesures In-SituCorrélation entre vélocité et module d’élasticité dynamique et élastique


Auscultation Ultra-Sonique; Préparation de l’essai:Application de la vaseline pour assurer un bon contact.

Les Mesures In-Situ


Auscultation Ultrasonique; Préparation de l’essai:Application sur plusieurs points en un maillage.

Les Mesures In-Situ


Auscultation Ultrasonique; Lecture des résultats.

Les Mesures In-Situ


Dynamomètre de traction :

Mesure de l’adhérence d’un produit sur son support

3 cas sont possibles :

l’arrachement du béton dans sa masse : cela indique une bonne adhérence du mortier et une mauvaise qualité du béton

le décollement du mortier dans la zone de jonction mortier/béton

l’arrachement du mortier dans sa masse

AUSCULTATION


Essai de l’arrachement: Préparation de l’essai


Pastille employée lors des essais d’arrachement


2 composants de la colle employée lors des essais d’arrachement


Mélange des 2 composants de la colle employée lors des essais d’arrachement


Pastille collée en vue d’un essai d’arrachement


Lecture des résultats


Les essais d’auscultation sonique des pieux forés

Les Mesures In-Situ


1966 : Premiers essais de la méthode par carottage sonique.

1967 : Construction de 10 pieux expérimentaux sur le site de Saint Rémy lés Chevreuse. Ces pieux comportaient des défauts créés volontairement afin d’affiner la méthode. Certains pieux étaient équipés de tubes en plastique, et d’autre de tubes métalliques.C’est à cette époque, que la mesure devient continue. Le signal est alors modulé en niveau de lumière. Une trace sur un oscilloscope TEKTRONIX 560 est photographiée par une caméra POLAROID.C’est la naissance des premières diagraphies en carottage sonique.

1968 : Essais importants sur les pieux du pas de tir de la fusée ELDO à Kourou en Guyane Française. C’est à Kourou que sont lancées maintenant les fameuses fusées européennes ARIANE

1971 : Alors qu’avant cette date l’équipement était constitué d’éléments séparés (Boîtier d’émission, boîtier de réception, oscilloscope, etc.), l’équipe du CEBTP crée un matériel plus compact sur la base d’un oscilloscope TEKTRONIX de la série 5111A.

Les Mesures In-Situ


1987 : L’informatique se miniaturisant, les ingénieurs du CEBTP, Jean Paquet, Jean-Pierre Chipart, et Pierre Vaillant, créent le CS87. Plus compact que tout ce qui s’était réalisé jusqu’alors, le CS87 permettait d’obtenir des diagraphies sur bande de papier qui était imprimer par une imprimante thermique intégrée à l’appareil.

1997 : Naissance du CS97 actuel. Très performant et facile d’utilisation, le CS97 est entièrement informatisé. Les diagraphies sont sauvegardées à l’intérieur de l’appareil, et il n’est plus nécessaire de coller des bandes de papier sur une feuille, puisque le CS97 imprime directement au format A4 des documents insérables dans un rapport.

Les Mesures In-Situ


Les Mesures In-Situ

Auscultation sonique des pieux: chaine de mesure


Les Mesures In-Situ


Petite anomalie

Anomalie importante

Pieu coupé

Béton de fond de pieu pollué

Coupe schématique d’un pieu La diagraphie

Les Mesures In-Situ


1 – 2 1 – 2

2 – 3

3 – 1

1 – 22 – 33 – 44 – 11 – 32 – 4

Par

cour

s po

ssib

les

Les Mesures In-Situ


Les Mesures In-Situ

Zone occultée dans les pieux


Trois tubes d’auscultation sonique

Auscultation sonique des pieux: Tubes d’auscultation

introduit avec le ferraillage des pieux

Les Mesures In-Situ


Les Mesures In-SituPieu du pont Radès (diam = 2m, 6 tubes d’auscultations soniques)


Auscultation sonique des pieux:

Introduction des tubes d’auscultation

Les Mesures In-Situ


Auscultation sonique des pieux:Introduction des sondes au treuil

Les Mesures In-Situ


Les Mesures In-Situ

Enregistrement des résultats


Exemple de sortie des résultats d’un essai

sonique d’une construction à

Tunis

Les Mesures In-Situ


Suite

Les Mesures In-Situ


S’il y a des anomalies: soit les corriger

Les Mesures In-Situ


Soit remplacer le pieu défectueux par deux pieux symétriques

(en augmentant la semelle de liaison)

Les Mesures In-Situ


Essai d’auscultation des pieux battus

Les Mesures In-Situ


Auscultation par EchoLes Mesures In-Situ


Résultat d’echo

Les Mesures In-Situ


Auscultation parImpédance

Les Mesures In-Situ


Principe d’essai par Impédance

Les Mesures In-Situ


Résultat d’essai par impédance

Les Mesures In-Situ


Matériel de mesure par impédanceLes Mesures In-Situ


Les Mesures In-SituEssai par Impédance d’un pieu battu

à Radès


Les Mesures In-Situ


DETECTEURS D’ARMATURES

Pachomètre : Détermination de la

position des armatures dans le

béton: enrobage.

Profomètre : Détermination

précise de la position et du

diamètre des armatures dans le

béton: enrobage et armature.

Les Mesures In-Situ


Estimation du diamètre et de la profondeur jusqu’à 50 mm d’enrobage.

Détection d’armatures jusqu’à une profondeur maximale de 100 mm (fonction du diamètre) avec estimation du diamètre ou de la profondeur si l’un des deux paramètres est connu.

Possibilité de mise en évidence des armatures obliques, des fers verticaux et des recouvrements d’armatures.

Pas sensible aux effets de bord (idéal pour poutres etc).

Les Mesures In-SituFerroscan


Les Mesures In-SituApplication du Ferroscan


Les Mesures In-SituRésultat du Ferroscan


Mesure de la profondeur de la carbonatation (Méthode AFREM):Pulvérisation d’une carotte fraîchement prélevée avec du phénol-phtaléine : -la couleur reste la même : béton carbonaté-La couleur vire au rose vif : béton non carbonaté

Les Mesures In-Situ


Corrosimètre : détection de la corrosion des armatures d’ouvrages en béton avant l’apparition des dommages visibles en mesurant le potentiel de surface du béton

Les Mesures In-Situ


Détermination de l’état de corrosion de l ‘acier dans le béton : mesure du potentiel de corrosion (Ec) par rapport à un potentiel d’une électrode de référence

Probabilité de corrosion p (%)

Potentiel de corrosion Ec (volts)

p < 5 p = 50 p > 95

Ec > -0.20 -0.35 < Ec < -0.20

Ec < -0.35

ACIER

V

Béton

Voltmètre : mesure du potentiel de corrosion Ec

Électrode de référence Cu/CuSO4

Les Mesures In-Situ


Les Mesures In-Situ


RésistivimètreLes Mesures In-Situ


Mesure de la résistivité

Les Mesures In-Situ


Jauges de meusure de l’évolution des fissuressuivi de l’évolution d’une fissure sur un plan ou dans un angle

Les Mesures In-Situ


Mesure à pieds à coulisse entre deux points fixes de part et d’autre d’une fissure

Les Mesures In-Situ


Mesure de l’ouverture d’une fissure par un fissuromètre

Les Mesures In-Situ


Microscope de mesure de fissures

•Grossissement: 35 x

•Plage de mesure: 4 mm

•Résolution: 0.02 mm

Mesure de la Largeur de fissures

Les Mesures In-Situ


Capteurs Electroniques pour mesure de l’ouverture des Fissures

Mesure selon 3 axes avec une précision de 0.1 mm

Les Mesures In-Situ


ETAT D’AVANCEMENT D’UNE FISSURE:Application d’un témoin en plâtre

Les Mesures In-Situ


Mesure de la déformation linéaireExtensomètre : mesure de la déformation linéaire d’un élément de structure

Les Mesures In-Situ


FLECHE: Fleximètre tubulaire téléscopique

Les Mesures In-Situ


Les Mesures In-SituFleximètre + accessoires


Les Mesures In-Situ


Radiographie :Auscultation du béton par rayons g ou

XObtention de film photographique

impressionné par les rayons traversant le béton

Analyse du cliché :Trace claire : corps plus dense

que le bétonTrace noire : présence de vide

Les Mesures In-Situ


Carottage : Prélèvement de carotte pour:

-Vérification ou détermination de la résistance à la compression

-Autres analyses physiques ou chimiques

Les Mesures In-Situ


CAROTTEUSES PORTABLES

Les Mesures In-Situ


Carotteuse Les Mesures In-Situ


CAROTTEUSE A AIRLes Mesures In-Situ


ECHANTILLONAGE

Les Mesures In-Situ


Les Mesures In-Situ

CAROTTAGE JUSQU’AUX ACIERS


REBOUCHAGE DES TROUS D’EXTRACTION

Les Mesures In-Situ


CAROTTE

Les Mesures In-Situ


Teneur en Chlorure

Les Mesures En Labo


LES NOUVELLES TECHNIQUES DE CONTRÔLE :thermographie infrarouge :

Cavité ou humidité

Température t

Température t+ 3 à 4 °C

Température t

AUSCULTATION: Nouvelle technologie


les techniques radar :



Rapidité d’investigation sur de grandes surfaces avec fourniture de cartes d'isoenrobage.

Possibilité de détecter des armatures au-delà de 200 mm (fonction du diamètre, du maillage des lits supérieurs d’armatures et de la fréquence de l'antenne).

Détermination de l’interface dalle/sol ou d’un vide important entre 2 dalles béton.

Optimisation dans le choix des zones nécessitant une imagerie Ferroscan.

LES NOUVELLES TECHNIQUES DE CONTRÔLE : Radar



Le radar permet une profondeur d'investigation supérieure au pachomètre et assure une reconnaissance précise et en continu de la structure.


diagnostic des constructions enit 2013

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