L’analyse des ultra-sons permet de mesurer le temps de propagation d’une onde mécanique entre un émetteur et un récepteur positionnés en deux points d’une structure.
L’enregistrement s’effectue de manière ponctuelle (point par point). Le premier transducteur joue le rôle d’émetteur et le deuxième de récepteur. Un gel couplant peut être nécessaire en cas d’utilisation des capteurs plats. Il s’agit d’un gel à base d’eau sélectionné pour sa très faible teneur en minéraux (pas de trace après séchage).
Le pointé du signal d’arrivée permet d’obtenir le temps de parcours de l’onde dans le matériau situé entre les deux capteurs. Il faut mesurer la distance réelle entre ces deux points pour déterminer la vitesse mécanique caractéristique du matériau sur le trajet de l’onde. Cela peut être réalisé avec un compas adapté aux grandes longueurs.
La mesure peut être effectuée en mode transparence (deux capteurs de part et d’autre de la structure) ou en mode réflexion (deux capteurs sur le même parement).
Sur les zones les plus fragiles ou irrégulières (fresques peintes, pierres taillées rugueuses…), les mesures peuvent être réalisées sans application du gel de couplage voire avec des capteurs exponentiels.
Le matériel utilisé est un appareil de mesure d‘ultra-sons de marque PROCEQ (modèle Pundit PL200) équipé de transducteurs plats et exponentiels (en pointe) permettant des mesures sur des surfaces irrégulières comme une maçonnerie.
Ce matériel permet l’étude de structures et pierres complexes (grandes dimensions, faces non parallèles, surface des matériaux non lisses…). En effet il permet de maîtriser l’amplitude et l’intensité du signal pour adapter la mesure à la densité de la pierre. Ainsi, si le signal est très faible ou bruité, l’opérateur expérimenté de Géopat peut obtenir des résultats plus fiables en réglant ces paramètres et en choisissant lui-même le pic d’intensité correspondant à la première arrivée de l’onde.
En premier lieu, une série de mesures est réalisée sur des zones « saines » (ne présentant pas de fissure ou décollement visible) afin d’obtenir une valeur référence de vitesse mécanique du matériau étudié. Ensuite, le cheminement des trajectoires de mesures devra être représentatif du volume étudié et des anomalies potentielles au sein du matériau.
Les résultats peuvent être présentés sous forme de tableaux des vitesses mesurées en différents points d’auscultation.
Les résultats peuvent également être représentés, avec une échelle de couleur, sous forme de cartes de répartition des vitesses sur la zone investiguée.
Diagnostic des pathologies des ouvrages
NB : Dans le cadre de la caractérisation de fissurations, cette technique est particulièrement complémentaire à la mesure de radar structurel.
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