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Contrle non destructif par radiomtrie photothermique : Application au btiment

Mesurexpo - Paris Nord Villepinte Journe Thermographie infrarouge pour le btiment et les travaux publics

Jeudi 2 octobre 2008

Par Jean Luc Bodnar et Jean Charles Candor

GRESPI / LEO, UFR Sciences Exactes et Naturelles, BP 1039, 51687 Reims cedex 02

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Sommaire

Principe de la radiomtrie photothermique

Principe de lanalyse crneau Principe de lanalyse alatoire Exemples de dpouillements de rponses photothermiques Principe de la dtection de dfauts par thermographie photothermique Principe de la dtection de dlaminages par thermographie photothermique Principe de la dtection de fissures par thermographie photothermique Exemples de dispositifs de thermographie photothermique utiliss

Analyse dun complexe disolation placopltre / polystyrne

Analyse dun complexe disolation placopltre / polystyrne prsentant un manque total disolant et linclusion dun tube Isolant Rigide Ordinaire lectrique

Analyse dun complexe disolation placopltre / polystyrne prsentant un manque partiel disolant Analyse dun complexe disolation placopltre / polystyrne prsentant une paisseur variable disolant Analyse dun complexe isolant placopltre / polystyrne prsentant une variation dpaisseur de pltre Analyse dune structure disolation de type placostyle

Analyse dchantillons en bton

Dtection dune variation dpaisseur de bton Dtection de cavits situes dans des blocs de bton Dtection de fissures situes dans des blocs de bton

Conclusion

3

Principe de la radiomtrie photothermique

4

5

Principe de lanalyse crneau

6Exemple de signal dexcitation utilis

7Exemple de signal photothermique obtenu

8

Principe de lanalyse alatoire

9Exemple de signal dexcitation utilis

10Exemple de signal photothermique obtenu

11Principe dune analyse corrlatoire

12Principe dune analyse paramtrique (vue 1)

13Principe dune analyse paramtrique (vue 2)

14

Exemple de rponse impulsionnelle reconstruite par analyse paramtrique

15

Exemples de dpouillements de rponses photothermiques

16Principe de lanalyse de type intgrale

17Principe de lanalyse de type temps de vol

18

Principe de la dtection de dfauts par thermographie photothermique

19

Principe de la dtection de dlaminage par thermographie photothermique

20Principe de la dtection de dlaminage

21

Principe de la dtection de fissures par thermographie photothermique

22Cas dune fissure dbouchante

23Cas dune fissure non dbouchanteCas dune fissure non dbouchante

24

Exemples de dispositifs de thermographie photothermique utiliss

25Le systme SAMMTHIR du LEO

26

Exemple de dispositif de thermographie stimuleutilis sur site (CSTB)

27

Analyse de complexes disolation placopltre / polystyrne

28

Analyse dun complexe disolation placopltre / polystyrne prsentant un manque total disolant et linclusion dun tube Isolant Rigide Ordinaire lectrique (tube IRO)

29Lchantillon tudi (vue de dessus)

30Lchantillon tudi (vue de dessous)

31

Image photothermique obtenue aprs un traitement du type intgrale sous la rponse impulsionnelle

32

Image photothermique obtenue aprs un traitement du type intgrale sous la rponse impulsionnelle (vue 3D)

33

Analyse dun complexe disolation placopltre / polystyrne prsentant un manque partiel disolant

34Lchantillon tudi (vue de dessus)

35Lchantillon tudi (vue de dessous)

36Image photothermique obtenue aprs un traitement du type

intgrale sous la rponse impulsionnelle

37Image photothermique obtenue aprs un traitement du type

intgrale sous la rponse impulsionnelle (vue 3D)

38

Analyse dun complexe disolation placopltre / polystyrne prsentant une paisseur variable disolant

39

Lchantillon tudi (vue de dessus)

40

Lchantillon tudi (vue de dessous)

41

Image photothermique obtenue aprs un traitement du type intgrale sous la rponse impulsionnelle

42

Image photothermique obtenue aprs un traitement du type intgrale sous la rponse impulsionnelle (vue 3D)

43

Analyse dun complexe isolant placopltre / polystyrne prsentant une variation dpaisseur de pltre

44

Lchantillon tudi (vue de dessus)

45

Lchantillon tudi (vue de dessous)

46Image photothermique obtenue aprs un traitement du type

intgrale sous la rponse impulsionnelle

47Image photothermique obtenue aprs un traitement du type

intgrale sous la rponse impulsionnelle (vue 3D)

48Lchantillon tudi (vue de dessus)

49

Lchantillon tudi (vue en coupe)

50Image photothermique obtenue aprs un traitement du type

intgrale sous la rponse impulsionnelle

51Image photothermique obtenue aprs un traitement du type

intgrale sous la rponse impulsionnelle (vue 3D)

52

Analyse dune structure disolation de type placostyle

53

Lchantillon tudi (vue de dessus)

54

Lchantillon tudi (vue de dessous)

55Image photothermique obtenue aprs un traitement du type

intgrale sous la rponse impulsionnelle

56

Image photothermique obtenue aprs un traitement du type intgrale sous la rponse impulsionnelle (vue 3D)

57Lchantillon tudi (vue de dessus)

58Lchantillon tudi (vue de dessous)

59Image photothermique obtenue aprs un traitement du type

intgrale sous la rponse impulsionnelle

60Image photothermique obtenue aprs un traitement du type

intgrale sous la rponse impulsionnelle (vue 3D)

61

Dtection de dfauts situs dans des chantillons en bton

62

Dtection dune variation dpaisseur de bton

63Lchantillon tudi (vue de dessus)

64Lchantillon tudi (vue de dessous)

65Image photothermique brute obtenue (codage en fausses couleurs)

66Image photothermique brute obtenue (vue 3D)

67Lchantillon tudi (vue de dessus)

68Lchantillon tudi (vue de dessous)

69Image photothermique brute obtenue (codage en fausses couleurs)

70Image photothermique brute obtenue (vue 3D)

71

Dtection de cavits situes dans des blocs de bton

72Lchantillon tudi (vue de dessus)

73Lchantillon tudi (vue de cot)

74Image photothermique brute obtenue (codage en fausses couleurs)

75Image photothermique brute obtenue (vue 3D)

76Lchantillon tudi (vue de dessus)

77Lchantillon tudi (vue de dessous)

78Image photothermique brute obtenue (codage en fausses couleurs)

79Image photothermique brute obtenue (vue 3D)

80Lchantillon tudi (vue de dessus)

81Lchantillon tudi (vue de cot 1)

82Lchantillon tudi (vue de cot 2)

83Image photothermique brute obtenue (codage en fausses couleurs)

84Image photothermique brute obtenue (vue 3D)

85Image photothermique brute obtenue (codage en fausses couleurs)

86Image photothermique brute obtenue (vue 3D)

87

Dtection de fissures situes dans des blocs de bton

88Lchantillon tudi (vue de cot)

89Image photothermique brute obtenue (codage en fausses couleurs)

Fissure

90

Conclusion et perspectives

Cet expos visait prsenter quelques exemples dapplications de la thermographie infrarouge stimule en matire daide la dtection de dfauts dans le domaine du btiment. Nous avons montr que cette mthode permettait :

La dtection de dfauts engendrs par une absence complte disolant

La dtection de dfauts engendrs par une absence partielle de polystyrne. Dans ce cadre, nous avons soulign que la mthode tait sensible lpaisseur disolant situ derrire la couche de placopltre et donc quelle pourrait tre dun apport utile dans le cadre de ltablissement du bilan thermique dune habitation.

La dtection de manques de polystyrne combls en tout ou en partie par du pltre. Ce qui peut tre trs utile, comme nous lavons montr pour la localisation de canalisation lectrique ou encore l aussi dans le cadre de ltablissement de bilans nergtiques dhabitations.

La dtection de la structure porteuse dun complexe disolation de type placostyle

91

Conclusion et perspectivesLa dtection dune variation dpaisseur de bton

La dtection de cavits situes dans des blocs de bton

La dtection de fissures situes dans une structure en bton

Il serait maintenant intressant : dtudier les possibilits de la mthode photothermique en matire danalyse quantitative du complexe isolant placopltre/polystyrne, afin daboutir par exemple ltablissement du bilan nergtique dune habitation.

dtudier les possibilits de la mthode en matire danalyse qualitative et quantitative dautres

modes disolation.

dtudier les possibilits de la mthode en matire danalyse quantitative des dfauts situs

dans les chantillons de bton

Des tudes allant dans ce sens sont en cours