Contribution à l’utilisation des outils d’analyse et d’interprétation de la propagation des ondes ultrasoniques pour le diagnostic des bétons
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Date
2021
Authors
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Publisher
Université Oum El Bouaghi
Abstract
La connaissance et le suivi des différentes propriétés mécaniques du béton sont primordiaux pour la maintenance des ouvrages de génie civil. La méthode des vitesses ultrasoniques est parmi les méthodes ayant le plus grand potentiel pour l’évaluation non destructive du béton. En effet, les propriétés de la propagation des ondes sont directement liées aux propriétés du matériau dans lequel elles se propagent.
Dans le but de contribuer à caractériser les propriétés et la durabilité des bétons par les ondes ultrasonores, dix mélanges de béton ont été utilisés dans cette étude, un béton ordinaire (BO), un béton autoplacant (BAP), quatre bétons ordinaires avec des substitutions du sable par des granulats de caoutchouc (BOC5%, BOC10%, BOC15% et BOC20%) et quatre bétons autoplaçants aussi caoutchoutés (BAPC5%, BAPC10%, BAPC15% et BAPC20%).
Les bétons élaborés ont été évalués en vitesse ultrasonique, résistance à la compression et flexion, porosité accessible à l'eau, masse volumique et attaque chimique par les sulfates et par l’eau de mer. Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence les effets du type et âge des bétons, diamètre et fréquence des transducteurs et les milieux agressifs sur l’évolution des vitesses ultrasoniques. La vitesse ultrasonique varie selon le type du béton et augmente avec la durée de durcissement. Les milieux agressifs (Na2SO4 et l'eau de mer) affectent négativement l’évolution de cette vitesse. Les vitesses maximales sont obtenues par les transducteurs de diamètre et fréquence les plus élevés. Les corrélations obtenues pour les différentes propriétés ainsi que quelques aspects de durabilité reflètent une fiabilité de l’utilisation de la méthode ultrasonique pour caractériser les différents bétons étudiés.
The properties of wave propagation are directly related to the properties of the material in which they propagate.
In order to help characterise the properties and durability of concrete by ultrasonic waves, ten concrete mixtures were used in this study, ordinary concrete (BO), self-compacting concrete (BAP), four ordinary concretes with substitutions of sand with rubber aggregates (BOC5%, BOC10%, BOC15% et BOC20%) and four self-compacting concretes also rubberized (BAPC5%, BAPC10%, BAPC15% et BAPC20%).
The elaborated concretes were evaluated in ultrasonic velocity, Compressive strength, flexural strength, porosity accessible to water, density and chemical leaching by sulfates and by seawater. The results obtained showed the effects of the type and age of concrete, the diameter and frequency of transducers and the aggressive environments on the evolution of the ultrasonic velocities. The ultrasonic velocity varies depending on the type of concrete and increases by increasing the curing age of concretes. Aggressive environments (Na2SO4 and seawater) negatively affect the evolution of this velocity. The higher velocities are obtained by the higher diameter and frequency transducers. The correlations obtained for the different properties as well as some aspects of durability reflect a reliability of the use of the ultrasonic method to characterize the different concretes studied.
Description
Keywords
Béton, Fréquence, Correlation, Vitesse ultrasonique, Transducteur