Contrôle de l’homogénéité du béton des pieux avec la méthode sonique

 Contrôle de l’homogénéité du béton des pieux avec la méthode sonique

Avant de passer à la phase de recépage et de mettre en place la semelle de liaison sur les fondations pour répartir la charge de la structure, on a besoin de vérifier l’homogénéité du béton et de détecter est ce qu’il y a des défauts le long du fût et en pointe des pieux

Figure : Contrôle de l’homogénéité du béton  

Il existe plusieurs méthodes non destructives pour tester l’homogénéité du béton, comme par exemple : méthode par impédance, réflexion, sonique etc…, le tableau suivant nous montre que le choix l’une des méthodes d’auscultation dépend du type et les caractéristiques des éléments de fondation

 

Tableau : Les différentes méthodes pour tester l’homogénéité du béton

Remarque

Lorsque le frottement latéral prépondérant et quel que soit le diamètre du pieu, seule la méthode sonique est applicable

Dans cet article on concentrer seulement sur la méthode sonique

La méthode sonique nous permet d’ausculter un pieu fracturé sous la partie endommagée, et de la mise en œuvre des méthodes complémentaires suivantes : diffusion nucléaire, carottage à l’intérieur des tubes, etc

Les tubes d’auscultation

Les tubes sont métalliques dont le diamètre est d’au moins 40 mm

Figure : Mesure de diamètre des tubes métalliques

Les tubes en plastiques ne doivent pas être utilisés pour des raisons de mauvaise adhérence avec le béton

Le raccordement des tubes doit obligatoirement être par manchons vissés (les raccordements par soudure)

Figure : Raccordement des tubes par manchons vissés

Le nombre de tubes varie avec le diamètre de pieu, et sa règle comme suivante

Si le diamètre du pieu est inférieur à 600 mm : 2 tubes sont nécessaires

Si le diamètre du pieu est compris entre 600 et 1200 mm : 3 tubes sont nécessaires

Si le diamètre du pieu est supérieur à 1200 mm : 4 tubes sont nécessaires

Figure : Nombre des tubes d’auscultation

Les tubes pour carottage de la pointe doivent s’arrêter à 0.50 m de la base de la cage

Les bouchons doivent fermer hermétiquement les tubes à leurs extrémités inférieures pour éviter toute remontée de sédiments de laitance ou même de béton

Figure : Représente le décalage des tubes par rapport à la base de la cage

Les tubes d’auscultation doivent remplir d’eau avant la mise en place de bétonnage, pour optimiser la propagation du signal sonore

Figure : Représente le remplissage des tubes par l’eau

Les tubes doivent aussi être fermer à leurs extrémités supérieures pour éviter l'introduction de corps étrangers dans le tube, ainsi la corrosion des armatures

Figure : Fermeture des tubes à leurs extrémités supérieures

Au-dessous de la tête des pieux non recépés, les tubes de réservation doivent dépasser d’au moins 0.50 m afin de faciliter la mise à niveau des sondes d’auscultation et d’éviter les chutes de cailloux, de boue ou de béton dans les tubes

Figure : Niveau des tubes de réservation par rapport à la tête des pieux non recépés

Principe de la méthode sonique

Le principe de la méthode sonique consiste à mesurer le temps de propagation de l’onde dans le béton et la variation de l’amplitude du signal acoustique reçu, le schéma ci-dessous nous montre bien le principe de cette méthode

Figure : Représente le principe de la méthode sonique

Le béton présente de bonnes caractéristiques de transmission des ondes élastiques et une vitesse de propagation voisine de 4 000 m/s dans un spectre allant jusqu'à 50 KHz, alors que les matériaux étrangers (argile, sable, boue) présentent une vitesse inférieure et un affaiblissement très important des fréquences élevées. Dans ces conditions, la présence sur le trajet de l'onde d'un matériau étranger va perturber à la fois la vitesse de transmission, l'amplitude, et la forme des signaux reçus

Remarque

L’âge minimum du béton pour que l’essai soit réalisé dans de bonnes conditions est de sept jours

Le recépage du pieu ne doit être exécuté avant les mesures

Un bon nettoyage des tubes de réservation est indispensable avant de passer au méthode sonique, voici une courte vidéo qui explique de plus en plus tout ça.

Mode opératoire

Les deux sondes sont descendues dans deux tubes de réservations, le signal est transmis à l’unité de mesure, qui le mémorise, le traite, et restitue à l’écran au fur et à mesure de la remontée des sondes, les signaux reçus par la sonde de réception sont modulés et convertis en niveaux de gris, l’image obtenue, que l’on nomme diagraphie, nous donne la représentation caractéristique de la zone auscultée du pieu et de l’homogénéité du béton

Appareillage de mesure

Figure : Appareillage de mesure

Le matériel utilisé pour les essais est constitué des éléments suivants 

         Une sonde d’émission

         Une sonde de réception

Câbles d’alimentation des sondes

         Un treuil muni de son équipement de mesure de la profondeur de la sonde

         Un trépied support de treuil

Un micro-ordinateur et de logiciel (SCAP) de traitement de données (statistiques et graphiques)

         Une valise de transport pour le treuil et les sondes

Remarque

Après le test s'il y a une anomalie cette dernière peut être

Une mauvaise mise en œuvre du béton (phénomène de ségrégation)

Un vide dans le béton

La présence de sols mélangés au béton

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