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LE DIAGNOSTIC – L’AUSCULTATION des Constructions ENIT
2009
MONGI BEN OUEZDOU
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LE DIAGNOSTIC – L’AUSCULTATION des Constructions ¾
Examen visuel : - structure - matériaux. ¾ 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), mesure de la carbonatation. - mesure des fissures: ouverture, variation (évolution). - mesure des déflections: flèches. - essai destructif: carottage. ¾ Essais et mesures en laboratoire: teneur en chlorure, essai après carottage.
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LE DIAGNOSTIC 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 l’établissement des notes de calcul Fournir les éléments nécessaires à la rédaction des descriptifs de travaux
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LE DIAGNOSTIC Déroulement du diagnostic : Examen visuel ou morphologique : •Estimation qualitative des dégradations en fonction de chaque élément, de l’orientation, de l’environnement, … •Détermination des problèmes de structure. Mesures in-situ Essais et mesures en laboratoire.
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L’Examen Visuel Observations visuelles - Observation des zones critiques (joints, appuis, système de drainage, etc) -Localisation des fissures, des délaminations et des autres types de dégradations (schémas) -Identification et localisation des zones fortement sollicitées -Prise de photos Analyse des conditions de service : L'analyse détaillée des conditions de service est une des étapes les plus importantes de la campagne d'évaluation. Très souvent, les principales causes des dégradations sont directement liés aux conditions de service.
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L’Examen Visuel
a
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L’Examen Visuel
b
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L’Examen Visuel
c
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L’Examen Visuel
Fissure verticale: de flexion
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Fissure inclinée: d’effort tranchant 9
L’Examen Visuel
Joint de chaussée endommagé
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L’Examen Visuel
Appareil d’appui endommagé
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LE DIAGNOSTIC
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Les Mesures In-Situ
Martèlement Son creux
Marquage par peinture Fissure Tester une superficie plus large Son d’une Chaîne traînante
Fissure
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Les Mesures In-Situ
Martèlement d’une colonne d’un pont
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Les Mesures In-Situ
METHODE D’ESSAIS
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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
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Les Mesures In-Situ
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) Ö lecture hauteur de rebond Valeur reportée sur une courbe de correspondance Ö Rc en kgf/cm2.
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Les Mesures In-Situ
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ENIT
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Les Mesures In-Situ
Application du Scléromètre: Assurer la perpendicularité
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Les Mesures In-Situ
SCLEOMETRE DIGITAL
¾ Batterie ¾Stockage 5000 résultats ¾Connexion à un PC
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Les Mesures In-Situ
VITESSE DE PROPAGATION DU SON
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Les Mesures In-Situ
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Transmission directe
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Les Mesures In-Situ
Edynamique
Estatique
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Les Mesures In-Situ Mesure sur un maillage
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Les Mesures In-Situ Auscultation Ultra-Sonique; Préparation de l’essai: Application de la vaseline pour assurer un bon contact.
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Les Mesures In-Situ Auscultation Ultra-Sonique; Préparation de l’essai: Application sur plusieurs points en un maillage.
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Les Mesures In-Situ Auscultation Ultra-Sonique; Lecture des résultats.
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Les Mesures In-Situ Auscultation Ultra-Sonique; Lecture des résultats.
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Les Mesures In-Situ Appareil d’auscultation Ultra-Sonique et scléromètre combiné
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Les Mesures In-Situ Appareil d’auscultation Ultra-Sonique et scléromètre combiné
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Les Mesures In-Situ Appareil d’auscultation Ultra-Sonique et scléromètre combiné
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Les Mesures In-Situ
Les essais d’auscultation sonique des pieux
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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.
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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 imprimé 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.
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ Auscultation sonique des pieux: Tubes d’auscultation introduit avec le ferraillage des pieux
Trois tubes d’auscultation sonique ENIT
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ Auscultation sonique des pieux: Introduction des tubes d’auscultation
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Les Mesures In-Situ
Auscultation sonique des pieux:
Introduction des tubes d’auscultation
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Les Mesures In-Situ Auscultation sonique des pieux: Tubes d’auscultation
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ Auscultation sonique des pieux: Introduction des sondes: Assurer le même niveau!
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Les Mesures In-Situ Auscultation des pieux
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ
Petite anomalie
Anomalie importante
Pieu coupé
Béton de fond de pieu pollué
Coupe schématique d’un pieu
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La diagraphie
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Les Mesures In-Situ
Exemple de sortie des résultats d’un essai sonique d’une construction à Tunis
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Les Mesures In-Situ
Suite
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Les Mesures In-Situ S’il y a des anomalies: soit les corriger
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Les Mesures In-Situ
Soit remplacer un pieu par deux pieux symétriques (en augmentant la semelle de liaison)
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Les Mesures In-Situ
Essai d’auscultation des pieux battus
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Les Mesures In-Situ
Auscultation par Echo
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Les Mesures In-Situ
Auscultation par Impédance
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Les Mesures In-Situ
Matériel d’essai par Impédance
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ Matériel de mesure par impédance
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ
Enrobage des armatures
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Les Mesures In-Situ
DETECTEURS D’ARMATURES Pachomètre : Détermination de la position des armatures dans le béton Profomètre : Détermination de la position et du diamètre des armatures dans le béton
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Les Mesures In-Situ
Détecteur du métal dans le béton
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Les Mesures In-Situ 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
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La carbonatation du béton
Vue de l’intrados d’une dalle d’un pont
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La carbonatation du béton
Vue de l’intrados d’une dalle d’un pont
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Les Mesures In-Situ
Essai de Carbonatation
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Les Mesures In-Situ
Essai de Carbonatation
¾Solution Phenolphtaleine ¾Jauge de profondeur
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Les Mesures In-Situ
Détermination de la profondeur de carbonatation par solution de phénolphtaléine
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Suivi de la Corrosion
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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
Voltmètre : mesure du potentiel de corrosion Ec
V Électrode de référence Cu/CuSO4
Béton ACIER
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Interprétation de la mesure du potentiel Probabilité de corrosion p (%) p 95
Probabilité de corrosion forte
Potentiel de corrosion Ec (volts) Ec > -0.20 -0.35 < Ec < -0.20 Ec < -0.35
Probabilité de corrosion moyenne
- 350 mV
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Probabilité de corrosion faible
- 200 mV
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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
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ Mesure du potentiel de corrosion sur site (poutre d’un pont)
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Les Mesures In-Situ Carte du potentiel de corrosion
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Les Mesures In-Situ
Résistivimètre
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Les Mesures In-Situ
Mesure de la résistivité
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Les Mesures In-Situ
Détecteur d’armature, Résistivimètre, Potentiel de corrosion
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ Mesure de l’ouverture d’une fissure par un fissuromètre
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Les Mesures In-Situ
Mesure à pieds à coulisse entre deux points fixes de part et d’autre d’une fissure
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Les Mesures In-Situ Fissuromètre : suivi de l’évolution d’une fissure sur un plan ou dans un angle
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ
Microscope de mesure de fissures Mesure de la Largeur de fissures •Grossissement: 35 x •Plage de mesure: 4 mm •Résolution: 0.02 mm
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Les Mesures In-Situ Capteurs Electroniques pour mesure de l’ouverture des Fissures Mesure selon 3 axes avec une précision de 0.1 mm
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Les Mesures In-Situ
ETAT D’AVANCEMENT D’UNE FISSURE: Application d’un témoin en plâtre
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Les Mesures In-Situ
Mesure de la déformation linéaire Extensomètre : mesure de la déformation linéaire d’un élément de structure
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Les Mesures In-Situ
FLECHE: Fleximètre tubulaire téléscopique
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ
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Les Mesures In-Situ Radiographie : Auscultation du béton par rayons g ou X Obtention de film photographique impressionné par les rayons traversant le béton Analyse du cliché : Trace claire : corps plus dense que le béton Trace noire : présence de vide
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Les Mesures In-Situ Destructives Carottage : Prélèvement de carotte pour: -Vérification ou détermination de la résistance à la compression -Autres analyses physiques ou chimiques
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Les Mesures In-Situ Destructives
CAROTTEUSES PORTABLES
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Les Mesures In-Situ Destructives
CAROTTEUSE PORTABLE
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Les Mesures In-Situ Destructives
CAROTTEUSE PORTABLE
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Les Mesures In-Situ Destructives
Carotteuse
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Les Mesures In-Situ Destructives
CAROTTEUSE
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Les Mesures In-Situ Destructives
CAROTTEUSE A AIR
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Les Mesures In-Situ Destructives
ECHANTILLONAGE
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Les Mesures In-Situ Destructives
CAROTTE
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Les Mesures In-Situ Destructives
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Les Mesures In-Situ
Teneur en Chlorure
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