Mesure de la variation de la résistance électrique du béton par pont de Wheatstone : application au suivi de la fissuration

Abstract

Cette communication présente le développement d’une technique de suivi de la propagation d’une fissure basée sur la mesure de la résistance électrique. Cette technique est utilisée au cours d’un essai sur trois éprouvettes en béton, sollicitées en flexion par un chargement cyclique avec un contrôle de l’ouverture de fissure. Le principe de la technique proposée consiste à mesurer la variation de résistance électrique du béton avec un pont de Wheatstone. L’avantage du pont de Wheatstone, très utilisé en extensométrie par jauges de déformation, réside dans sa capacité à détecter de très faibles variations de résistance électrique. Le capteur de mesure de la résistance électrique est simplement composé de deux disques en inox espacés de 5cm et noyés dans le béton. Le dipôle ainsi constitué est une des branches du pont de Wheatstone. Ce dernier est alimenté avec un courant alternatif dont la tension et la fréquence ont été optimisées pour maximiser la sensibilité du système de mesure. Les résultats montrent que l’ouverture de la fissure mesurée par un capteur LVDT est très bien corrélée à la variation de tension aux bornes du pont de Wheatstone. Les boucles d’hystérésis observées au cours des cycles de chargement et déchargement sont en particulier très bien reproduites par le système de mesure. L’importance de la position du capteur par rapport au chemin de propagation de la fissure est démontrée. La corrélation d’images numériques est également utilisée pour suivre la position du sommet de la fissure en surface de la poutre et les résultats sont comparés à la réponse du système.