Tomographie ultrasonique

Le fonctionnement du tomographe est basé sur la réflexion de courtes impulsions d’ondes élastiques par des fissures, des cavités, des armatures et d’autres discontinuités dans le matériau (méthode de l’écho pulsé). L’intensité des ondes réfléchies par ces discontinuités dépend de leur contraste avec le matériau de base en termes d’impédance acoustique (impédance acoustique Z = densité x vitesse des ondes élastiques). En particulier, l’air dans les vides a une impédance acoustique pratiquement nulle et les impulsions sont entièrement réfléchies : R = (Z2 – Z1) / (Z1 + Z2) = – 1. Des indications plus faibles (R ~ 0,5) sont obtenues au niveau des barres d’armature, dont l’impédance acoustique est environ 4-5 fois celle du béton.
Grâce à l’application répétée du principe au moyen d’une série de capteurs émetteurs-récepteurs d’impulsions équidistants, l’instrument réalise en quelques secondes une tomographie 2D le long d’une section orthogonale à la surface de l’objet (B-scan), ce qui permet d’identifier des défauts et des pathologies même sur des structures accessibles d’un seul côté (planchers, tunnels, etc.). Les principaux objectifs de cette méthode sont les suivants : mesure de l’épaisseur d’éléments accessibles d’un seul côté (maçonnerie, dalles de bardage, revêtements de sol, etc.); localisation des vides et des cavités ; identification des morphologies de maçonnerie (maçonnerie pleine, moellon, maçonnerie à double parement, etc identification des laminations caractéristiques du matériau, des veines de la pierre ; évaluation de l’efficacité des mesures de consolidation ; détection des fissures parallèles à la surface de l’artefact (à condition qu’elles soient d’une profondeur supérieure à 50 mm).