Cellules de mesures

Ces cellules de mesures ont été conçues pour caractériser les matériaux hétérogènes du génie civil, tels que les bétons hydrauliques et bitumineux. Cela a imposé de vérifier dans la majorité des cas que le volume des échantillons (sous forme de carottes) puisse satisfaire au critère de "volume élémentaire représentatif" (VER), qui stipule généralement que les dimensions de l'échantillon doivent être supérieures à trois fois la taille maximale des hétérogénéités.

La première cellule, électromagnétique, développée au sein du laboratoire GeoEND en 2006 en collaboration avec le LEST, de l'université de Bretagne Occidentale, a fixé des dimensions de 75mm de diamètre par 70mm de hauteur pour les carottes à caractériser. Ces dimensions ont été ensuite imposées pour la conception des cellules électriques et US.

Une cellule de résistivité multi-anneaux a été développée pour caractériser électriquement des matériaux granulaires de génie civil, tels que les bétons (thèse R. du Plooy). On peut ainsi relier les caractéristiques électriques des mélanges bétons notamment en fonction de leur teneur en eau et en chlorures.

Cette cellule de résistivité est composée de deux boîtiers semi-cylindriques fixés autour de l'échantillon de 75mm de diamètre par 70mm de hauteur, à caractériser. Cinq électrodes annulaires en éponge conductive (largeur 2 mm) sont placées à distance égale de part et d’autre de la cellule. La cellule multi-anneaux met en œuvre une configuration de mesure à 4 électrodes, par laquelle le courant est injecté par deux électrodes à plaques et à disque en acier inoxydable placées en haut et en bas du spécimen. Les mesures potentielles sont prises indifféremment entre deux des électrodes annulaires permettant une mesure moyenne ainsi que des mesures suivant la hauteur de la carotte.

Une cellule électromagnétique a été développée pour caractériser des matériaux granulaires de génie civil, tels que les bétons hydrauliques et bitumineux (thèse M. Adous, 2006) dans la bande de fréquence radar de 50 MHz à 1-1,2 GHz environ (suivant la permittivité du mélange). On peut ainsi relier les les caractéristiques électromagnétiques des mélanges bétons notamment en fonction de leur teneur en eau et en chlorures.

Cette cellule réalise des mesures en réflexion par une transition de guide coaxial-cylindrique. Le matériau à caractériser est placé à l'intérieur du guide cylindrique (de dimensions de 75mm de diamètre par 70mm de hauteur), ce qui permet d’avoir une fréquence de coupure haute ainsi qu'une large bande de fréquence.

Une cellule ultra-sonore a été développée au sein du laboratoire GeoEND pour caractériser des matériaux granulaires de génie civil, tels que les bétons hydrauliques et bitumineux (post-doctorat F. Benmeddour, 2010) dans le cadre du projet FUI MAREO.

Cette cellule utilise les ondes de compression et de cisaillement autour de la fréquence 250 kHz. Elle trouve actuellement au sein du laboratoire MAST/LAMES.