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Evaluation de l’endommagement des structures en béton armé par la caractérisation non destructive
(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Toukal, Abdenour; Kadri, Mohammed(Directeur de thèse
Ce travail porte sur la caractérisation de l'endommagement des structures en béton armé à l'aide d'essais non destructifs par ultrasons. Lors d’un séisme, ces structures subissent des dégradations structurelles pouvant compromettre leur intégrité. Il est donc essentiel d'établir un diagnostic précis de l’état d’endommagement afin de prendre une décision éclairée concernant un éventuel renforcement ou la démolition de l’ouvrage. Dans cette optique, l’étude se focalise plus spécifiquement sur l’évaluation de l’endommagement dans les colonnes en béton armé soumises à un chargement cyclique alterné, en calculant un indice d’endommagement basé sur la dissipation de l’énergie du signal ultrasonique. Cette approche vise à caractériser et à quantifier la dégradation progressive des structures sous l'effet de sollicitations répétées, en s'appuyant sur des méthodes de surveillance non destructives. Pour ce faire, une série d’essais a été réalisée, combinant des tests mécaniques conventionnels et des tests non destructifs par ultrasons. Les signaux ultrasoniques des ondes traversant le matériau ont été enregistrés à chaque cycle de chargement, en parallèle avec les mesures des déplacements au sommet des colonnes. Ces enregistrements permettent d’analyser l’évolution de la réponse du matériau en fonction du nombre de cycles et du niveau de sollicitation appliqué. L’étendue des dommages, représentée par la valeur de l’indice d’endommagement (DI), a été estimée à l’aide du modèle proposé, qui repose sur les variations de l’énergie du signal ultrasonique. Cette approche permet de suivre l’évolution interne des microfissures et d’évaluer la perte de rigidité de la structure de manière continue et précise. La comparaison des résultats obtenus avec ceux d’autres modèles existants met en évidence l’efficacité et la validité de cette méthode pour l’évaluation de l’indice d’endommagement. En outre, cette méthodologie offre un outil performant pour le suivi de l’intégrité structurelle des ouvrages en béton armé, notamment après un séisme, où l’identification rapide des zones fragilisées est essentielle. L’utilisation de l’énergie ultrasonique comme paramètre de détection contribue ainsi à améliorer les pratiques de surveillance de la santé structurelle (Structural Health Monitoring, SHM), en apportant une meilleure compréhension des mécanismes de dégradation et une détection plus précoce des défaillances potentielles.
Influence des taux de chargement sur la caractérisation non destructive du béton par uplrasons
(2010) Toukal, Abdenour
Les propriétés mécaniques du béton dépendent de la technologie et des conditions de mis en oeuvres. Les constats effectués sur des structures endommagées par des catastrophes naturelles ont révélé que la qualité du béton dans la structure ne reflète pas la résistance projetée par les laboratoires. La réduction du risque dû au non respect des propriétés du béton sur chantier nécessite la collaboration de tous les intervenants dans l'acte de bâtir. Le développement de méthode de caractérisation non destructive met à la disposition des services de contrôle technique de la construction et des entreprises de réalisation les outils nécessaires pour détecter les anomalies dans la qualité du béton mis en place. La caractérisation du béton par la mesure de la vitesse de propagation des ondes ultrasonores est la méthode non destructive la plus recommandée. La forte sensibilité de la vitesse ultrasonore aux propriétés physiques et mécaniques du milieu dans lequel elles se propagent (teneur en eau, l'état de contrainte, la maturité du béton….etc.) conduit à des résultats très dispersés. La corrélation des vitesses ultrasonores mesurées aux propriétés.(Acoustoélasticité) 3 mécaniques du béton (résistance à la compression) nécessite la prise en compte des paramètres du milieu. Dans le présent mémoire nous avons évalué l'influence du taux de contrainte sur la variation de la vitesse de l'onde ultrasonore longitudinale dans un béton de formulation donnée. Les résultats expérimentaux obtenus ont été comparés à ceux obtenus par la simulation acoustoélastique