Contrôle non destructif des ouvrages ou comment obtenir une échographie des structures

Les techniques d'essais non destructifs, qui interviennent en amont d'éventuelles réparations ou restauration et conservation d'édifices anciens, ont pour objectif de réaliser une échographie précise de l'état des structures, de leur localisation et de détecter les pathologies existantes et naissantes.

Pour une approche globale du suivi et de la maintenance des ouvrages

Les analyses chimiques, physiques ou mécaniques sur échantillons fournissent des données directement exploitables pour l'évaluation du matériau de l'ouvrage. Mais les limites techniques et économiques justifient souvent le recours aux techniques non destructives de contrôle. Celles-ci, en effet, basées sur des principes géophysiques, sont, pour certaines, d'une mise en œuvre légère et rapide. Elles sont souvent économiquement avantageuses et sont donc adaptées à la prise de mesures sur site et, qui plus est, pour quelques unes d'entre elles, à la prise de mesures en continu sur l'ensemble de l'ouvrage, même de grandes dimensions. Cette caractéristique de globalité des mesures les rend particulièrement intéressantes, au regard des essais en laboratoire, ponctuels par définition. Les résultats de ces investigations sont le plus souvent présentés sous la forme de planches graphiques : coupes, cartes d'anomalies et profils de mesures interprétés.

Une réponse aux besoins des maîtres d'ouvrage et maîtres d'oeuvre

Pour l'expert technique (expert, bureau d'étude, architecte), il s'agit, le plus souvent, de vérifier des hypothèses de dimensionnement, de contrôle de défaut, d'évaluation de désordre... L'expert technique a besoin de résultats d'ordre quantitatifs, rapides et simples, afin d'alimenter ses calculs ou sa réflexion. La réponse à ce type de demande est donc technique. Elle implique des compétences spécifiques et des moyens d'investigations adaptés. Une demande exemplaire : " Vérifier le ferraillage d'un élément porteur en béton : poutre, dalle, voile... ».
La réponse précise le nombre, la position, l'enrobage, parfois le diamètre des armatures ou des câbles de précontrainte. L'intervention est souvent assez courte (de 1 à 3 jours). Elle implique le déplacement de une à deux personnes. L'interprétation sur site est parfois immédiate et le délai de fourniture des résultats est assez bref, de l'ordre de moins de deux semaines. Une visite préalable peut être nécessaire. A défaut, il convient de bien s'assurer des conditions de l'intervention et de documenter le site par des photos, des plans, etc...
A l'inverse de celle de l'expert technique, la demande du gestionnaire d'ouvrage ou de parc d'ouvrages est davantage d'ordre économique. Il s'agit d'évaluer l'état d'un ouvrage ou d'un parc d'ouvrages. . A partir de cette évaluation seront listés des critères de choix d'actions (surveillance, réparation, démolition) permettant de définir des solutions techniques économiquement avantageuses pour prolonger la durée de vie des ouvrages. Les types de demandes portent, par exemple, sur les maçonneries d'un tunnel, d'un pont ou d'une écluse : compacité des matériaux, mesures d'épaisseurs, état des joints en profondeur, collage avec le terrain ou encore sur le diagnostic de corrosion des armatures d'un ouvrage en béton.
Une seconde phase de prélèvements, implantés à partir des résultats des auscultations, autorisera la réalisation d'essais en laboratoire. Ces essais permettront la caractérisation des matériaux en présence et leurs éventuelles pathologies.
Sur site, une visite préalable est souvent nécessaire. Le demandeur et le laboratoire doivent tomber d'accord sur une méthodologie d'intervention. Si l'ouvrage ou le parc sont importants, une procédure de reproductibilité d'une zone à l'autre ou d'un ouvrage à l'autre doit être définie. La conclusion, qui ne se limite pas à un résultat, fournit une évaluation argumentée, souvent suivie de préconisations, comme la localisation de zones à risques, la préconisation de travaux ou d'investigations complémentaires, l'évaluation de l'état général de l'ouvrage, les conseils pour l'entretien et la maintenance.

Complémentarité des méthodes d'auscultation

Les méthodes non destructives considérées isolément ne fournissent pas nécessairement l'ensemble des réponses aux questions posées : les réponses peuvent être partielles ou insuffisamment précises. L'association de différentes techniques peut compléter et améliorer le diagnostic. L'association des techniques non destructives peut également permettre la diminution du nombre de contrôles ; certaines techniques, en effet, sont rapides et permettent de localiser les zones particulières qui méritent une auscultation plus précise ou un contrôle destructif ultérieur.

Une auscultation non-destructive ouverte au public au Carrousel du Louvre, sur une statue renfermant des pièces métalliques, se déroulera le Vendredi 5 Novembre de 11h30 à 12h30 - salon du Patrimoine Culturel, Salle Delorme B38-C37.

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Que peut-on demander aux techniques d'essais non destructifs ?

Les auscultations non destructives sur sites sont complémentaires des essais et analyses réalisés en laboratoire. Elles ont généralement pour objectifs : la reconnaissance générale de la structure à étudier : homogénéité, épaisseur des matériaux constitutifs, vides, localisation et positionnement d'éléments métalliques, recherche de structures enfouies, recherches d'anomalies (vides, zones fissurées ou humides, nids de cailloux...), mesures de corrosion, d'humidité...
La détermination des points de prélèvements (carottages) se fait dans des zones caractéristiques ou sur des points particuliers. En ce qui concerne le matériau, l'évaluation du béton peut s'effectuer par la quantification d'un ou de plusieurs de ses paramètres d'état (propriétés physiques) :
- épaisseur ;
- humidité ;
- vitesse de propagation des ondes soniques ;
- vitesse de propagation des ondes électromagnétiques ;
- résistivité électrique ;
- propriétés thermiques ;
- compacité ;
- dureté superficielle.

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