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Suivi de l’évolution de la réaction alcalis-silice par méthodes ultrasoniques et
par tomographie sonique
François Saint-Pierre
28 mars 2007
Sherbrooke
Groupe de Recherche en Auscultation et Instrumentation Département de génie-civil
Présentation de thèse de doctorat en sciences appliquées
2
Plan de la présentation
1. Problématique de la RAS (Réaction Alcalis-Silice)
2. Cadre d’étude
3. Objectif de la Thèse
4. Étude en laboratoire (Partie I) :
a) Programme expérimental I : évolution de la RAS dans des conditions environnementales contrôlées
b) Programme expérimental II : effet des conditions environnementales sur les mesures
5. Application in situ (Partie II) : tomographie sonique sur une écluse
6. Conclusions
7. Recommandations
3
1. Problématique de la RAS
• Entraîne un endommagement et un gonflement du béton se manifestant par :
– Fissuration en surface du béton– Micro-fissuration pâte-ciment / granulats
• Perte de résistance mécanique des ouvrages structuraux
• Dysfonctionnements des appareils mécaniques des ouvrages hydrauliques (portes, vannes ...)
1. Problématique de la RAS
2. Cadre d’étude
3. Objectif Thèse
4. Étude labo.
a) Prog. exp. I : RAS
b) Prog. exp. II : ENV
5. App. In situ
6. Conclusions
7. Recommandations• Connaître le degré d’endommagement des
ouvrages en béton
• Connaître la répartition des dommages
4
1. Problématique de la RAS
Plaque polie (calcaire Spratt)
Fissuration de la peau du béton «faïençage ou fissuration polygonale»
(écluse St-Lambert, Canada)
auréole de réaction
fissure avec gel de silice
5
2. Cadre d’étude
Emprunter à l’auscultation des méthodes permettant d’évaluer l’état d’endommagement des
bétons atteints de RAS
• En laboratoire
– Allongement des éprouvettes (béton / mortier / carottes)
– Étude pétrographique
– Étude chimique de la solution interstitielle
– Essais mécanique (SDT)
• Sur ouvrage
– Inspection visuelle des ouvrages
– Instrumentation des ouvrages en béton
Principales méthodes actuelles permettant d’étudier la RAS :
1. Problématique de la RAS
2. Cadre d’étude
3. Objectif Thèse
4. Étude labo.
a) Prog. exp. I : RAS
b) Prog. exp. II : ENV
5. App. In situ
6. Conclusions
7. Recommandations
6
3. Objectif de la Thèse
• Objectif
– Adapter des méthodes ultrasoniques pour suivre l’évolution la RAS et les appliquer in situ
• Sous objectifs :
– Établir des critères d’efficacité des méthodes pour suivre la RAS
– Évaluer l’effet des conditions environnementales sur les mesures non destructives
1. Problématique de la RAS
2. Cadre d’étude
3. Objectif Thèse
4. Étude labo.
a) Prog. exp. I : RAS
b) Prog. exp. II : ENV
5. App. In situ
6. Conclusions
7. Recommandations
7
4. Étude en laboratoire
• Deux programmes expérimentaux
– Programme I : Suivi de la RAS par méthodes ultrasoniques
– Programme II : Effet des paramètres environnementaux sur les mesures
1. Problématique de la RAS
2. Cadre d’étude
3. Objectif Thèse
4. Étude labo.
a) Prog. exp. I : RAS
b) Prog. exp. II : ENV
5. App. In situ
6. Conclusions
7. Recommandations
8
Formulation des mélanges
Mélange R+ R- NR Réactivité Très
réactif Moyennement
réactif Non-
réactif calcaire Spratt
grès de Potsdam
calcaire Limeridge
Granulats
5-14 mm E/C 0,5 Ciment Type 10 Formulation : Ciment (kg.m-3) Granulats (kg.m-3) Sable (kg.m-3) Na2Oéq (kg.m-3)
400
1074 792 7,0
4. Étude en laboratoire
9
Description des éprouvettes
Éprouvette cylindrique
Éprouvette prismatiques
moule de la dalle instrumenté
Instruments Fonction Thermocouple Mesure de la température dans les dalles Capteur d’humidité Mesure de la température et de l’humidité Fibre optique (Fabry-Perot) Mesure de déformation Plots de déformation Mesure de déformation Électrodes en acier inoxydable Mesure de la résistivité électrique
ccaapptteeuurr dd’’hhuummiiddiittéé ffiibbrree ooppttiiqquuee
tthheerrmmooccoouuppllee éélleeccttrrooddeess
pplloottss ddee ddééffoorrmmaattiioonn
3300 ccmm
4. Étude en laboratoire
10
Conditionnement des échantillons
Mélanges Condition Temps
R+, R- et NR
Chambre de cure 3 semaines
38 °C, bacs hermétiques
humides> 2 ans
Bac humide
4. Étude en laboratoire
11
• Essais destructif– Analyse pétrographique (DRI)
– Essais mécanique (f’c, E)
• Essais d’expansion et de variation de masse
• Essais non destructif (23 °C)– Vitesse de propagation des ondes ultrasonores– Atténuation des ondes ultrasonores à 100 kHz– Amplitudes pic à pic– Fréquences centroïdes – Temps de montée– Fréquences de résonnance
Programme expérimental I4. Étude en laboratoire
Suivi de la RAS par méthodes ultrasoniques dans des conditions environnementales contrôlées
1. Problématique de la RAS
2. Cadre d’étude
3. Objectif Thèse
4. Étude labo.
a) Prog. exp. I : RAS
b) Prog. exp. II : ENV
5. App. In situ
6. Conclusions
7. Recommandations
12
Programme expérimental I : vitesse de propagation d’une onde ultrasonore
transducteur
éprouvette de béton
100 mm
200 mm
s ystème de mesure des vitesses d’ ondes de cisaillement et de compression
Oscilloscope, génerateur de signal et transducteur
4. Étude en laboratoire
13
Programme expérimental I :atténuation des ondes ultrasonores à 100
kHz• Basée sur la méthode des rapports de spectres
(f) « atténuation des ondes de volume dans le béton » y(t) signal reçuyc(t) signal reçu « capteurs collés »
)]([
)]([
)(
)()(
tyFFT
tyFFT
fY
fYfH
cc
4. Étude en laboratoire
14
• Coefficient d’atténuation
L Longueur de l’échantillon
L
fHf
)(ln)(
0,0001
0,001
0,01
0,1
1
10 100 1000 Fréquence (kHz)
Att
én
ua
tio
n d
es
on
de
s u
ltra
so
no
res
H(f
)
Hors du domaine spectral du système d'acquisition
Hors du domaine spectral du système d'acquisition
Domaine spectral du système d'acquisition
(f)=-0,17.log(f)+0, 93
4. Étude en laboratoire Programme expérimental I :atténuation des ondes ultrasonores à 100
kHz
15
Programme expérimental I : mesure des fréquences de résonance
Mode longitudinal Mode Transversal
Mode torsion
Norme ASTM C 215
4. Étude en laboratoire
16
Programme expérimental I : mesure des amplitudes pic à pic
0
.ln1A
kAL
divappapp
e vQ
Lapp
divA
Ak .
.
0
0
)aluminium(A
Ak
appdiv
• Coefficient d'atténuation
Aapp amplitude pic à pic d’un signal (Volt)
L longueur de l’éprouvette (m)A0 amplitude pic à pic de référence
kdiv facteur de correction de divergence
4. Étude en laboratoire
17
Programme expérimental I : mesure des fréquences centroïdes
Lfff centroïdes
sfc
)(2
• Coefficient d'atténuation
fcentroïde fréquence centroïde (kHz)
fs fréquence centroïde du spectre du signal d’entrée
f 100 kHz
L longueur de l’éprouvette (m)
variance du spectre du signal d’entrée
2s
4. Étude en laboratoire
Fréquence
Am
plit
ud
e
Fréquence
Am
plit
ud
e
18
Programme expérimental I : mesure des temps de montée
1
0
-1
(a )
t
0 ,9
0 ,10
-1
1
t
(b )
LTT
Cf
TM
)0(.
. 0 T Temps de montée (milliseconde)
T0 Temps de montée initial (milliseconde)
f0 Fréquence propre du système (250 kHz)
L Longueur de l’éprouvette (m)
C Constante (0,5)
Gladwin et Stacey 1974 Blair et Spathis 1982
4. Étude en laboratoire
19
Déformation en fonction du temps (38 °C à l’humidité)
Programme expérimental I : résultats
-0,03
0,00
0,03
0,06
0,09
0,12
0,15
0,18
0,21
0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
Temps (semaines)
Déf
orm
atio
n (
%)
NR5-1 NR5-2 NR5-3 Moyenne NR5R3-1 R3-2 R3-3 Moyenne R3R4-1 R4-2 R4-3 Moyenne R4
NR5
R4
R3
4. Étude en laboratoire
R+
R-
NR
20
Fréquence centroïde
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
Temps (semaines)
Va
ria
tio
n d
e l
a f
réq
ue
nc
e
ce
ntr
oïd
e (
%)
NR5-1 NR5-2 Moyenne NR5
R3-1 R3-2 Moyenne R3
R4-1 R4-2 Moyenne R4
NR5
R4
R3R+
R-
NR
Programme expérimental I : résultats
4. Étude en laboratoire
21
Fréquence de résonance longitudinale
-15
-10
-5
0
5
0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
Temps (semaines)
Var
iati
on
de
fréq
uen
ce d
e ré
son
ance
lon
git
ud
inal
e (%
)
NR5-1 NR5-2 Moyenne NR5R3-1 R3-2 Moyenne R3R4-1 R4-2 Moyenne R4
NR5
R+
R-
NR
Programme expérimental I : résultats
4. Étude en laboratoire
22
Déformation en fonction de la fréquence de résonance longitudinale
R4-1 R4-2 Moyenne R4
-0,06
-0,03
0,00
0,03
0,06
0,09
0,12
0,15
0,18
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4
Variation de fréquence de résonance longitudinale (%)
Dé
form
ati
on
(%
)
NR5 R3 R4
NR5
R4
R3R+
R-
NR
Programme expérimental I : résultats
4. Étude en laboratoire
23
• Classement des méthodes des plus « sensibles » aux moins « sensibles » à la RAS :
– fréquences de résonnance des éprouvettes
– fréquences centroïdes, atténuation des ondes ultrasonores à 100 kHz
– amplitudes pic à pic, les temps de montée
– vitesse de propagation des ondes ultrasonores
Programme expérimental I : résultats
4. Étude en laboratoire
24
• Deux expériences :
– Réalisées sur dalles instrumentés et cylindres de mélange R+ et NR
– Expérience 1 : Variation de température de 4 °C à 78 °C
– Expérience 2 : Variation de la teneur en eau de l’état « saturé » à l’état sec
Programme expérimental II4. Étude en laboratoire
Effet des conditions environnementales sur les mesures d’ondes ultrasonores
1. Problématique de la RAS
2. Cadre d’étude
3. Objectif Thèse
4. Étude labo.
a) Prog. exp. I : RAS
b) Prog. exp. II : ENV
5. App. In situ
6. Conclusions
7. Recommandations
25
• Essais réalisés au cours des expériences 1 et 2Essai 1 Variation de température avec les thermocouples Essai 2 Allongement par fibre optique Essai 3 Vitesses de propagation et atténuation des ondes ultrasonores Essai 4 Fréquence de résonance des éprouvettes de béton cylindriques Essai 5 Variation de masse des éprouvettes cylindriques Essai 6 Variation de la résistivité électrique aux bornes des électrodes
Programme expérimental II4. Étude en laboratoire
26
Fréquence centroïde
-10
0
10
20
30
40
50
0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
Température (°C)
Va
ria
tio
n d
e l
a f
réq
ue
nc
e c
en
tro
ïde
(%
)
NR5-1 NR5-2 Moyenne NR5 R3-1 R3-2 Moyenne R3
NR5
R3
Programme expérimental II : résultats
4. Étude en laboratoire
R+
NR
27
Fréquence centroïde
-10
-5
0
5
10
15
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2
Teneur en eau (%)
Var
iati
on
de
la f
réq
uen
ce c
entr
oïd
e (%
)
NR5-1 NR5-2 Moyenne NR5 R3-1 R3-2 Moyenne R3
R+
NR
Programme expérimental II : résultats
4. Étude en laboratoire
28
Fréquence de résonance longitudinale
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
Température (°C)
Va
ria
tio
n d
e f
réq
ue
nc
e d
e r
és
on
an
ce
lo
ng
itu
din
ale
(%
)
NR5-1 NR5-2 Moyenne NR5 R3-1 R3-2 Moyenne R3
NR5
R3R+
NR
Programme expérimental II : résultats
4. Étude en laboratoire
29
Fréquence de résonance longitudinale
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2
Teneur en eau (%)
Va
ria
tio
n d
e f
réq
ue
nc
e d
e r
és
on
an
ce
lo
ng
itu
din
ale
(%
)
NR5-1 NR5-2 Moyenne NR5 R3-1 R3-2 Moyenne R3
NR5
R3
NR
R+
Programme expérimental II : résultats
4. Étude en laboratoire
30
• Les variations de teneur en eau occasionnent de faibles variations de fréquence de résonance et de fréquences centroïdes
• Méthodes pour évaluer le degré d'endommagement des bétons : variations de fréquence de résonance longitudinale en fonction des variations de teneur en eau ou de température
Programme expérimental II : conclusions
4. Étude en laboratoire
31
Fré
qu
ence
de
réso
nan
ce
lon
gitu
din
ale
Fré
qu
ence
cen
troï
de
Att
énu
atio
n à
10
0 k
Hz
Tem
ps
de
mon
tée
Am
pli
tud
e p
ic à
pic
Vit
esse
des
on
des
de
com
pre
ssio
n
Tableau comparatif des méthodes non destructives
élevée élevée élevée moy moy faible Sensibilité de la méthode à la RAS
élevée moy moy non non très
faible
Sensibilité de la méthode au degré de réactivité des éprouvettes atteintes de
RAS.
très faible
élevée moy faible élevée faible Variation attendue due à la variation de
température
très faible
faible faible élevée élevée faible Variation attendue due à la variations de
teneur en eau.
Conclusions4. Étude en laboratoire
32
• En laboratoire : L’atténuation des ondes ultrasonores permet de suivre l’évolution de la RAS
• In situ : la tomographie sonique permet de réaliser une coupe d’anomalies d’atténuation
• Idée : Suivre l’évolution de la RAS en effectuant une tomographie d’atténuation
• Ouvrage choisi : Écluse St-Lambert
• Ouvrage étudié initialement pas le GRAI pour réaliser une campagne de tomographie de vitesse
• Objectif du GRAI : valider un modèle numérique d’endommagement de l’écluse
Peut-on suivre l’évolution de la RAS par tomographie sonique
Tomographie sonique5. Application in situ
1. Problématique de la RAS
2. Cadre d’étude
3. Objectif Thèse
4. Étude labo.
a) Prog. exp. I : RAS
b) Prog. exp. II : ENV
5. App. In situ
6. Conclusions
7. Recommandations
33
• Problèmes :
• Béton de masse fissuré
• Gonflement du béton
• Vannes et portes
• Mats de levage des piles des ponts-levis
Écluse St-Lambert
• Description de l’écluse :
• Date de construction 1957
• Éclusage 9 m
• Largeur 25 m
• Longueur 460 m
• Granulats : calcaire argileux noir, réactif
5. Application in situ
34
T2
Section T2 : emplacement de la tomographie d’atténuation
Canal
Campagne de mesure
Modèle d’endommagement initial [Hydro-Québec]
40 ans après
5. Application in situ
35
Parement de l’écluse
Aqueduc
Source
Système d’acquisition
Campagne de mesure5. Application in situ
36
Résultats
Vitesses (m.s-1) Tracé de rais
• Traitement des données :• Programme du Laboratoire de Géophysique Appliquée, École Polytechnique de
Montréal [Giroux et al. 2007, Glaoguen 2004]• Méthode LSQR (Least Square avec factorisation QR)• Espace entre les capteurs 500 mm• Cellules 400x400 mm• Source : marteau 225 g
5. Application in situ
5000
3800
37
Amplitude pic à pic Fréquences centroïdes (FFT)
Fréquences centroïdes (transformée en S)
Temps de montée (Gladwin et Stacey)
Temps de montée (Blair et Spathis)
Atténuation
Résultats5. Application in situ
38
• Anomalies manquantes lors de l’inversion des temps de montée
• Bonne corrélation entre les inversions des fréquences centroïdes et des amplitudes pic à pic
• Inversion des fréquences centroïdes : bonne méthode pour suivre la RAS in situ
Conclusions5. Application in situ
39
6. Conclusions• Méthodes actuelles pour suivre la RAS : variation de
masse ou d’allongement, destructives, qualitatives, analyses chimique ….
• Objectif de la thèse : Adapter des méthodes ultrasoniques pour suivre la RAS et les appliquer in situ
• En laboratoire :
• Suivi de la RAS : mesures directes ou indirectes de l’atténuation des ondes ultrasonores
• État d’endommagement lié à la RAS: mesure de la variation de fréquence de résonance longitudinale en fonction de la teneur en eau ou de la température
• In situ : Coupe d’anomalie d’atténuation par tomographie sonique
1. Problématique de la RAS
2. Cadre d’étude
3. Objectif Thèse
4. Étude labo.
a) Prog. exp. I : RAS
b) Prog. exp. II : ENV
5. App. In situ
6. Conclusions
7. Recommandations
40
6. Conclusions
Méthodes soniques et ultrasoniques pour suivre
l’évolution de la RAS
Fréquence de résonance
longitudinale
Fréquence centroïde
Atténuation à 100 kHz
Temps de montée
Sensibilité de la méthode à la RAS
élevée moy moy faible
Sensibilité aux variations de température
très faible élevée moy faible
Sensibilité aux variations de teneur en eau.
très faible faible faible élevée
Qualité des inversions suivant l’algorithme LSQR
- élevée - faible
41
7. Recommandations
• Études futures recommandées
• Suivre l’évolution de la RAS, dans des conditions environnementales contrôlées et non contrôlées avec :
• Mesure de la constante diélectrique avec le RADAR
• Mesure par méthodes ultrasoniques non-linéaire [Kodjo et al. 2006]
• Mesure électrique par impédancemétrie
• Étudier, in situ, le degré d’endommagement d’un ouvrage en mesurant les fréquences centroïdes en fonction de la variation de teneur en eau et de température
• Effectuer des tomographies d’atténuation régulièrement dans le temps (tous les trois ans...) sur des ouvrages hydrauliques
1. Problématique de la RAS
2. Cadre d’étude
3. Objectif Thèse
4. Étude labo.
a) Prog. exp. I : RAS
b) Prog. exp. II : ENV
5. App. In situ
6. Conclusions
7. Recommandations
42
Groupe de Recherche en Auscultation et Instrumentation Département de génie-civil
Merci
43
LiensMenu
1.Problématique de la RAS
2.Cadre d’étude
3.Objectif Thèse
4.Étude labo.
a)Prog. exp. I : RAS
b)Prog. exp. II : ENV
5.App. In situ
6.Conclusions
7.Recommandations
Autres
Information sur le thèse
Tableau de synthèse
Formulation des mélanges
Conditionnement des échantillons
DRI
Méthode électrique
Autres graphiques
44
Groupe de Recherche en Auscultation et Instrumentation Département de génie-civil
• Thèse de doctorat réalisée dans le cadre de la Chaire Industrielle de l’Université de Sherbrooke sur l’auscultation des ouvrages en béton
• À partir de ces travaux :– Cinq articles publier dans des conférences– Un article publié dans un journal
• Membres du Jury :– Gérard Ballivy– Patrice Rivard– Jamal Rhazi– Jean-Luc Arsenault– Benoît Fournier– Bernard Giroux
45
• Élaboration d'un tableau de synthèse basé sur les critères suivants :
– « Sensibilité » de la méthode à la RAS : basée sur la comparaison entre variation des valeurs mesurées et l'écart maximum entre les mesures
– « Sensibilité » de la méthode au degré de réactivité des éprouvettes atteintes de RAS : basé sur la comparaison entre R3 et R4
– Variation attendue due à la variation de teneur en eau ou de température :
rmation % de défo,nt iqui a atte réactive éprouvettedue à une Variation
ntalesnvironnemenditions edue aux coVariation attendueVariation
20.100
Programme expérimental II : conclusion4. Étude en laboratoire
46
4. Partie I : conclusionF
réqu
ence
de
réso
nanc
e lo
ngit
udin
ale
Fré
quen
ce c
entr
oïde
(F
FT
)
Fré
quen
ce c
entr
oïde
(T
rans
form
ée e
n S)
Att
énua
tion
à 1
00 k
Hz
Tem
ps d
e m
onté
e
[Gla
dwin
et
Stac
ey 1
974]
Tem
ps d
e m
onté
e
[Bla
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athi
s 19
82]
Am
plit
ude
pic
à pi
c
(ond
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e co
mpr
essi
on)
Am
plit
ude
pic
à pi
c
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saill
emen
t)
Vit
esse
des
ond
es d
e co
mpr
essi
on
Rés
isti
vité
éle
ctri
que
Tableau comparatif des méthodes non destructives selon les résultats de la partie I
Hz kHz kHz - s s mV mV m.s-1 .m Unité des paramètres calculés
8 14 10 80 11,5 10 72 72 4 < 5 Variation des paramètres liée à la RAS
après 0,2 % d’expansion. (%)
2,5 5,5 5,5 30 4,5 8 25 45 4,5 40 Écart maximum entre les mesures. (%)
E E E E M M M M F TF Sensibilité de la méthode à la RAS
E M M M N N N N TF N Sensibilité de la méthode au degré de réactivité
des éprouvettes atteintes de RAS.
±0,6 ±7,5 ±3,8 ±12 ±3 ±3 ±8 ±12,5 ±6,2 > 100 Variation attendue due à la variation de température en laboratoire. Variation de
température entre 20 °C et 22 °C. (%)
±3,1 ±9,6 ±10,4 ±12 ±10 ±10 > ±25 ±12,5 ±6,2 > 100 Variation attendue due à la variation de teneur
en eau en laboratoire. Variation de teneur en eau de 0,2 %. (%)
- > ±50 > ±50 ±37 ±20 ±20 ±60 ±75 ±19 > 100 Variation attendue due à la variation de
température in situ. Variation de température entre 4 °C et 40 °C. (%)
- < ±25 < ±25 ±19 ±41 ±41 > ±100 ±37 ±15 > 100 Variation attendue due à la variation de teneur
en eau in situ. Variation de teneur en eau de 1 %. (%)
E élevée, M moyen, F faible, TF très faible, N non sensible
47
Formulation des mélanges
Mélange R1 NR2 R3 (R+) R4 (R-) NR5 (NR) Date de coulée 2003 2003 2004 2004 2004 Réactivité Réactif Non-
réactif Réactif Réactif Non-
réactif Granulats 5-20 mm
Spratt 5-20 mm
Limeridge 5-14 mm
Spratt 5-14 mm grès de
Potsdam
5-14 mm Limeridge
Formulation : Ciment (kg.m-3) Granulats (kg.m-3) Sable (kg.m-3) Na2Oéq (kg.m-3)
360 954 947 5,5
360 954 947 5,5
400 1074 792 7,0
400 1074 792 7,0
400 1074 792 7,0
4. Étude en laboratoire
Pour tous les mélanges :
•E/C 0,50
•Ciment Type 10 St-Laurent
48
Conditionnement des échantillons
Mélanges Condition Temps
R1 et NR2
Chambre de cure 3 semaines
Température ambiante
8 semaines
38 °C, bacs hermétiques
humides6 mois
immergées à 38°C, solution de NaOH
(1M) > 2 ans
R3, R4 et NR5
(R+, R- et NR)
Chambre de cure 3 semaines
38 °C, bacs hermétiques
humides> 2 ans
Bac humide
4. Étude en laboratoire
49
4. Étude en laboratoire Programme expérimental I : « Damage Rating Index »
auréole de réaction
fissure avec gel de silice
DRI – indices pétrographiques de RAS et facteurs pondérateurs associés [Grattan-Bellew et Danay 1992]
Indices pétrographiques Facteurs granulat avec fissure granulat avec fissure et gel décohésion du granulat auréole de réaction autour du granulat
0,25 2 3
0,5 pâte de ciment avec fissure pâte de ciment avec fissure et gel bulle d’air avec gel
2 4
0,5
50
Programme expérimental I : essais électriques
Facteur de correction calculé à partir de la méthode de mesure par
transparenceR résistance électrique () résistivité (.m)
Rρ .1
4. Étude en laboratoire
51
Résistivité électrique en fonction du temps
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
Temps (semaines)
Va
ria
tio
n d
e r
és
isti
vit
é a
pp
are
nte
(%
)
NR5-1 NR5-2 NR5-3 Moyenne NR5
R3-1 R3-2 R3-3 Moyenne R3
R4-1 R4-2 R4-3 Moyenne R4
NR5
R4
R3
Programme expérimental I : résultats4. Étude en laboratoire
R+
R-
NR
52
Résistivité électrique apparente en fonction de la température
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
Température (°C)
Va
ria
tio
n d
e r
ési
sti
vit
é a
pp
are
nte
(%
)
NR5 R3
NR5
R3
Programme expérimental II : résultats4. Étude en laboratoire
R+
NR
53
Résistivité électrique apparente en fonction de la teneur en eau
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2
Teneur en eau (%)
Va
ria
tio
n d
e r
ési
sti
vit
é a
pp
are
nte
(%
)
NR5 R3
NR5
R3
Programme expérimental II : résultats4. Étude en laboratoire
R+
NR
54
Variation de masse en fonction du temps
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
Temps (semaines)
Va
ria
tio
n d
e m
as
se
(%
)
NR5-1 NR5-2 NR5-3 Moyenne NR5
R3-1 R3-2 R3-3 Moyenne R3
R4-1 R4-2 R4-3 Moyenne R4
NR5
R4R3
Programme expérimental I : résultats4. Étude en laboratoire
R+R-
NR
55
Vitesse de l’onde de compression en fonction du temps
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
Temps (semaines)
Va
ria
tio
n d
e v
ite
ss
e d
e l
'on
de
de
c
om
pre
ss
ion
(%)
NR5-1 NR5-2 Moyenne NR5
R3-1 R3-2 Moyenne R3
R4-1 R4-2 Moyenne R4
NR5
R4
R3
Programme expérimental I : résultats4. Étude en laboratoire
R+
R-
NR
56
Temps de montée
-10
-5
0
5
10
15
20
25
0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
Temps (semaines)
Va
ria
tio
n d
u t
em
ps
de
mo
nté
e (
%)
NR5-1 NR5-2 Moyenne NR5
R3-1 R3-2 Moyenne R3
R4-1 R4-2 Moyenne R4
NR5
R4
R3
Programme expérimental I : résultats4. Étude en laboratoire
R+
R-
NR
57
Atténuation des ondes ultrasonores à 100 kHz en fonction du temps
Programme expérimental I : résultats4. Étude en laboratoire
R+
R-
NR
58
Amplitude pic à pic des ondes de cisaillement en fonction du temps
-100
-60
-20
20
60
100
0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
Temps (semaines)
Va
ria
tio
n d
e l
'am
pli
tud
e p
ic à
pic
de
s
on
de
s d
e c
isa
ille
me
nt
(%)
NR5-1 NR5-2 Moyene NR5 R3-1 R3-2
Moyenne R3 R4-1 R4-2 Moyenne R4
NR5
R4
R3
Programme expérimental I : résultats4. Étude en laboratoire
R+
R-
NR
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