Qu'est-ce que l'essai par impact-écho ?
L’impact-écho est un essai non destructif qui utilise les ondes de contrainte d’un impact mécanique pour détecter les délaminations et mesurer l’épaisseur du béton.
Principe de fonctionnement
Un opérateur frappe la surface du béton avec une petite bille d’acier ou un impacteur semblable. L’impact envoie une onde P dans le béton. L’onde se réfléchit sur la face opposée de la dalle et sur tout défaut situé sur son trajet. Un transducteur placé à côté du point d’impact enregistre le mouvement de la surface. Une transformée de Fourier convertit l’enregistrement en spectre de fréquences.
Dans une plaque, les réflexions entre les deux faces donnent une fréquence d’épaisseur f. L’épaisseur T se calcule par T = 0,96 × Cp / (2f), où Cp est la vitesse des ondes P (Carino, équations 6 et 7). Un défaut tel qu’une délamination réfléchit l’onde plus tôt. Il donne un pic à une fréquence plus élevée, et une fréquence d’épaisseur plus basse qu’une dalle saine.
Ce qu’il détecte
Une interface plane béton-air parallèle à la surface est le défaut le plus facile à détecter. Les délaminations et les vides en sont des exemples. La méthode détecte aussi le béton à nids de gravier et les vides dans les gaines de câbles de précontrainte.
Norme
La norme ASTM C1383 propose deux procédures pour les plaques. La procédure A mesure la vitesse des ondes P à partir du temps de propagation entre deux transducteurs. La procédure B détermine la fréquence d’épaisseur. Une plaque au sens de cette norme a des dimensions latérales d’au moins six fois son épaisseur.
Limites
- L’impact-écho est un essai de contact en points isolés, donc un opérateur doit être présent à chaque point.
- La vitesse des ondes varie au sein d’une même chaussée, donc chaque point exige sa propre mesure de vitesse.
- L’incertitude sur l’épaisseur est généralement de 5 à 10 pour cent.
- L’interprétation du résultat exige du personnel formé.
Usage sur aérodrome
Les sources utilisées dans cette page décrivent des chaussées routières et des tabliers de ponts. Aucune source consultée ne mentionne l’impact-écho pour une chaussée d’aérodrome. La section 2.6 de l’AC 150/5380-6C indique que les aéroports doivent prendre en compte les données d’essais non destructifs, mais elle ne cite pas cette méthode.
Foire aux questions
- Que détecte l'impact-écho dans le béton ?
- Il détecte les défauts plats parallèles à la surface d'essai, comme les délaminations et les vides. Il détecte aussi le béton à nids de gravier et les vides dans les gaines de câbles de précontrainte. Un défaut assez grand réfléchit l'onde de contrainte, et la réflexion apparaît sous forme de pic de fréquence.
- Quelle norme couvre l'impact-écho ?
- La norme ASTM C1383 couvre la mesure de la vitesse des ondes P et de l'épaisseur des plaques de béton. Elle comporte deux procédures. La procédure A mesure la vitesse des ondes P entre deux transducteurs. La procédure B détermine la fréquence d'épaisseur. La norme ASTM C1383 ne couvre pas la détection de défauts.
- Quelle est la précision de l'épaisseur donnée par l'impact-écho ?
- La FHWA donne une incertitude typique de 5 à 10 pour cent. La vitesse des ondes dans le béton varie d'une chaussée à l'autre et au sein d'une même chaussée. Une seule vitesse supposée peut donc causer de fortes erreurs. Il est donc préférable de mesurer la vitesse à chaque point d'essai.
Références
- carino-2001
- The Impact-Echo Method: An Overview (N. J. Carino, 2001 Structures Congress) National Institute of Standards and Technology
- astm-c1383
- ASTM C1383, Standard Test Method for Measuring the P-Wave Speed and the Thickness of Concrete Plates Using the Impact-Echo Method ASTM International
- fhwa-ie-pavements
- Pavements - Impact Echo (IE) Federal Highway Administration (FHWA)
- vtrc-95-r10
- Use of the Impact-Echo Method in Nondestructive Measurements of the Thickness of New Concrete Pavements (G. G. Clemena, FHWA/VA-95-R10) Virginia Transportation Research Council
- faa-ac-150-5380-6c
- AC 150/5380-6C, Guidelines and Procedures for Maintenance of Airport Pavements FAA
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