Auscultation par ultrasons du béton

PUNDIT PL-200 Proceq

PunditPL-200

L’auscultation par ultrasons du béton consiste à générer à l’aide d’un émetteur piézoélectrique une onde mécanique de compression dans la structure à ausculter, à recevoir à l’aide d’un récepteur l’onde qui se propage dans tout l’élément et à analyser ses paramètres physiques en différents points de la structure (temps et amplitude).

Les mesures sont réalisables sur tous types de structures en béton dont au moins 1 face est accessible (à noter que cette méthode est également applicable sur de la pierre).

Domaines d’applications

L’auscultation par ultrasons est une méthode fiable et reconnue pour la recherche des hétérogénéités et des discontinuités dans les structures en béton.

  • Expertise (recherche de désordres dans les structures : hétérogénéités telles que discontinuités, vides, et micro-fissuration)
  • Contrôle qualité (résistance à la compression selon la formulation et l’âge des bétons, après étalonnage conformément à la norme NF EN 13791/CN, module de déformation).
  • Détermination des plans et profondeurs de dégradation lors de chocs thermiques (incendies, gel) ou d’attaque chimique.

Pundit PL-200 – La référence en matière de mesure de vitesse d’impulsion ultrasonique

Points forts & avantages

  Interface utilisateur fluide et riche en fonctionnalités

  Compatible avec tous les transducteurs proceq

  Ecran tactile couleur très haute résolution

  Export rapide des données avec le logiciel PL-Link

  Matériel disponible à la location

Documents & liens utiles


Mesures avec le PUNDIT PL-200

Les mesures par ultrasons sont réalisées selon l’une des méthodes décrites dans la norme NF EN 12504-4 :

  • méthode directe dite « par transparence »,
  • méthode indirecte dite « de surface », ou
  • méthode semi-directe dite « en semi-transparence ».

Transmission directe

Il s’agit de la configuration optimale avec une amplitude du signal maximale. C’est la méthode la plus précise pour déterminer la vitesse d’impulsion.

La longueur du trajet est mesurée entre chaque centre des transducteurs.

Transmission directe

Transmission indirecte

L’amplitude du signal représente environ 3 % de
l’amplitude du signal par rapport à la transmission directe.

La vitesse d’impulsion sera influencée par la zone de surface du béton.

Transmission indirecte

Transmission semi-directe

La sensibilité se situe entre les deux autres méthodes.

La longueur du trajet est mesurée entre chaque centre des transducteurs.

Transmission semi-direct

Transducteurs

Mesures ultrasons du béton
Mesures ultrasons d’un bloc béton avec les transducteurs plats 54 kHz (avec gel couplant)
  • Transducteurs standard 54 kHz : un nouveau design avec des performances améliorées pour augmenter la portée et la stabilité.
  • Transducteurs Exponentiels 54 kHz : pour une utilisation sur des surfaces rugueuses, sans couplant.
  • Transducteurs 150 kHz : ces capteurs ont une résolution plus élevée mais une gamme diminuée. Pour une utilisation sur des échantillons à grains fins.
  • Transducteurs 250 kHz : résolution plus élevée mais une gamme diminuée. Pour une utilisation sur des échantillons à grains fins.
  • Transducteurs 500 kHz : pour une utilisation avec des matériaux à grains fins, comme les roches et la céramique.
  • Transducteurs à ondes de cisaillement 250 kHz : pour une utilisation en combinaison avec le transducteur de l’onde P pour mesurer le module dynamique d’élasticité du matériau à l’essai.


Spécifications techniques

Unité de contrôle tactile PUNDIT

AffichageAffichage couleur 7 pouces,
800 x 480 pixels
MémoireMémoire flash interne 8 Go
Alimentation12 V +/-25 % / 1,5 A
Batterie3,6 V, 14 Ah
Autonomie8 h (en mode de fonctionnement standard)
Humidité< 95 % HR, sans condensation
Température de fonctionnementDe -10 °C à +50 °C
Indice de ProtectionIP54
Dimensions250 x 162 x 62 mm
PoidsEnv. 1,5 kg (batterie incluse)
Normes et directivesCertification CE

Auscultation par ultrasons : limites de la méthode

Dans tous les tests d’impulsion ultrasonique, il est primordial d’utiliser un gel couplant entre les faces des transducteurs et le matériau mesuré. Sinon, une perte du signal due à un couplage acoustique inadéquat se produit.

Le couplant ultrasonique fourni assure un bon couplage lorsqu’il est utilisé sur du béton ou sur d’autres matériaux présentant des surfaces lisses.

De la graisse de silicone, de la graisse de roulement intermédiaire ou du savon liquide peut également être utilisé pour obtenir un résultat satisfaisant. Pour les surfaces plus rugueuses, une graisse épaisse ou de la gelée de pétrole est recommandée.

Dans certains cas, il peut s’avérer nécessaire de préparer la surface en la lissant. Si cela est impossible, il faut envisager l’utilisation de transducteurs exponentiels.

Il est déconseillé d’ausculter des éléments mouillés, poreux et gelés à cause de la présence de glace et d’eau dans le matériau qui en modifient les caractéristiques physiques initiales et peuvent compliquer l’exploitation.

Influences physiques sur la sélection du transducteur

Le choix du transducteur adapté à l’application dépend en grande partie de la taille de granulat (grain) et des dimensions de l’objet mesuré.

Influence générée par la taille de particule

Les hétérogénéités (par ex. particules de granulat, vides) dans le béton influent sur la propagation d’une impulsion ultrasonique. Elles disperseront le signal. L’influence est très importante si la taille du granulat est égale ou supérieure à la longueur d’onde du signal ultrasonique.

Cette influence peut être réduite de manière significative en choisissant la fréquence d’impulsion, de sorte que la longueur d’onde soit au moins 2 fois supérieure à la taille de granulat.

De ce fait, il est très difficile de détecter une anomalie si elle est plus petite que la moitié de la longueur d’onde.


Normes et référentiels pour l’auscultation par ultrasons du béton

Normes

  • Norme : NF EN 12504-4 : Essais pour béton dans les structures – Partie 4 : détermination de la vitesse de propagation du son
  • Norme NF EN 13791/CN : Évaluation de la résistance à la compression sur site des structures et des éléments préfabriqués en béton. Complément national à la norme NF EN 13791.

Guides et fiches techniques

Auscultation par ultrasons des bétons : fiche IFFSTAR B1-2


Formation sur les méthodes d’auscultation de structures et ouvrages

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