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Essai CDF : détermination, conformément à la norme, de la résistance du béton au gel et au sel de déneigement

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Le test CDF, acronyme de « Capillary suction of De-icing chemicals and Freeze-thaw test », est une méthode de référence européenne conforme à la norme CEN/TS 12390-9. Associé à la fiche technique du BAW et à la norme DIN SPEC 91167, cet essai sert au contrôle de la qualité dans le secteur de la construction. Il permet de déterminer la résistance de la surface du béton à la perte de masse due aux intempéries. En hiver, les ouvrages en béton sont soumis à de fortes contraintes dues à l'aspiration capillaire de solutions de sel de déneigement, suivie de phases de gel.

L'évaluation précise du test CDF nécessite le détachement complet des particules de béton détachées par le gel de la surface de l'échantillon. Les procédés mécaniques endommageant la structure intacte et faussant les résultats de mesure, les normes d'essai imposent l'utilisation des ultrasons. Les bains à ultrasons haute performance de BANDELIN fournissent la fréquence de travail et la puissance de cavitation requises pour séparer ces particules de l'éprouvette conformément aux normes. La perte de masse réelle peut ainsi être mesurée de manière fiable pour l'analyse en laboratoire.

Pour obtenir des rapports d'essai fiables dans un laboratoire de matériaux de construction, il est indispensable de disposer d'équipements conformes aux normes. Déterminez la technologie à ultrasons adaptée à vos capacités d'essai prévues.

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Détachement sans contact des particules dans le liquide d'essai

Les spécifications normatives de la norme CEN/TS 12390-9 et de la fiche technique du BAW définissent le cycle d'essai à exactement 28 cycles de gel-dégel. À l'issue de cette phase d'exposition normalisée dans une solution de chlorure de sodium à 3 %, des particules détachées s'accumulent à la surface de l'échantillon. Pour une analyse correcte, ces particules doivent être entièrement éliminées et pesées. Les méthodes mécaniques endommagent la structure intacte du béton et faussent la perte de masse mesurée. Les directives d’essai exigent donc l’utilisation d’ultrasons pour détacher sans contact les composants altérés par les intempéries.

Pour cette exposition indirecte aux ultrasons, le bain à ultrasons est rempli d'eau du robinet. Afin de réduire la tension superficielle de l'eau et d'accélérer le dégazage, on ajoute des préparations contenant des tensioactifs, telles que le TICKOPUR R 33. Le mélange sert ici uniquement de milieu de couplage. Les ondes ultrasonores traversent ce liquide de couplage et la paroi du récipient d’essai en acier inoxydable pratiquement sans perte. La cavitation, responsable du détachement des particules, se produit à l’intérieur du récipient, directement dans la solution d’essai, à la surface de l’échantillon de béton. La fiche technique du BAW définit comme critère d’acceptation pour une très haute résistance au gel et au sel de déneigement une perte par altération due aux intempéries maximale de 1 500 grammes par mètre carré à l’issue de ces 28 cycles.

Exigences des directives d'essai relatives à la technologie des appareils

Les laboratoires spécialisés dans les matériaux de construction doivent utiliser des appareils d'essai qui reproduisent exactement les paramètres physiques prévus par la réglementation. Les normes définissent des plages de performances très précises. Les bains à ultrasons haute performance de BANDELIN fonctionnent avec des systèmes oscillants PZT réglés de manière fixe à 35 kHz et répondent ainsi aux exigences normatives en matière de décollement respectueux des matériaux.

Caractéristique Exigences techniques Réalisation par SONOREX
fréquence de fonctionnement 35 kHz pour une puissance ERS de 250 W Systèmes oscillants PZT à montage fixe
Répartition du champ sonore Usure homogène SweepTec pour la modulation de fréquence continue
classement Distance minimale de 15 millimètres par rapport au sol Paniers à suspendre et supports de fond sur mesure

Un remplacement en douceur grâce à SweepTec

Dans les bains à ultrasons sans modulation de fréquence, des ondes stationnaires se forment. Celles-ci entraînent une répartition inégale de l’énergie dans le bain de liquide. Dans le domaine des essais sur les matériaux de construction, cela a pour conséquence que les particules sont davantage dissoutes à certains endroits de l’éprouvette de béton qu’à d’autres. La technologie SweepTec de BANDELIN génère un champ acoustique homogène grâce à une modulation constante. La perte de masse causée par le gel est mesurée de manière uniforme sur toute la surface d'essai de l'échantillon de béton.

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Solutions système pour le débit dans les laboratoires de matériaux de construction

Examen individuel

Grâce à la géométrie de sa cuve, le modèle SONOREX SUPER RK 514 BH peut accueillir des récipients d'essai normalisés destinés aux essais individuels.

Contrôle multi-postes

Les bains industriels de grande taille de la série RM peuvent accueillir plusieurs cuves d'essai simultanément et garantissent des conditions de sonication identiques pour un débit élevé.

Accessoires

La distance par rapport au sol prescrite doit être impérativement respectée. Les supports de suspension, par exemple les paniers, empêchent tout contact physique entre le récipient d'essai et le bac vibrant. Cela garantit une propagation sans entrave du son et protège le générateur de sons contre les dommages dus aux réflexions.

Déroulement de la mesure

Afin d'éliminer de la surface d'essai, à chaque instant de mesure, les matériaux érodés et non solidement adhérants lors du test CDF, le récipient d'essai est plongé dans le liquide de transmission d'un bain à ultrasons et soumis à un nettoyage par ultrasons pendant trois minutes. .

Le liquide d'essai contenant les produits d'altération est filtré. Le filtre en papier est ensuite séché à (110 ± 5) °C pendant 24 heures, puis refroidi pendant au moins 1 heure à (20 ± 2) °C et (60 ± 10) % d'humidité relative. La masse du filtre, y compris les produits d'altération séchés (µb), est mesurée avec une précision de ± 0,01 g.

Évitez les erreurs de mesure dues à un équipement inadapté. Discutez avec les experts en applications de BANDELIN de la configuration précise de votre bain à ultrasons, y compris des accessoires de fixation prescrits par les normes.

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FAQ – Questions fréquentes sur le test CDF par échographie

Lors de l'essai CDF, les échantillons de béton ne doivent pas être brossés, car le frottement mécanique endommage la substance intacte du béton et fausse le résultat de la mesure de la perte de masse. La norme CEN/TS 12390-9 prescrit en revanche le détachement des particules sans contact par ultrasons, afin de ne prendre en compte que les matériaux détachés par le gel.

Lors du test CDF, on utilise dans la cuve vibrante un mélange d'eau du robinet et d'un produit contenant des tensioactifs, tel que le TICKOPUR R 33, comme milieu de couplage. Le TICKOPUR R 33 réduit la tension superficielle de l'eau. Cela garantit une transmission physique sans perte des ondes ultrasonores vers le bac d'essai en acier inoxydable utilisé.

La norme CEN/TS 12390-9 exige une distance minimale de 15 millimètres entre le récipient d'essai en acier inoxydable et le fond de la cuve afin de garantir une propagation sans entrave du son dans le liquide de couplage. Un contact direct empêche la formation du champ sonore et entraîne, par des réflexions, des dommages aux systèmes oscillants PZT de l'appareil à ultrasons.

Conformément aux spécifications de la norme CEN/TS 12390-9, le traitement par ultrasons dans le cadre du test CDF dure exactement trois minutes. Cette durée strictement définie garantit une libération reproductible des particules dissoutes dans la solution de chlorure de sodium, sans endommager la substance intacte du béton par une contrainte physique excessive.

La modulation de fréquence empêche la formation d'ondes stationnaires dans le milieu de couplage du bain à ultrasons. Cette technique est déterminante pour le test CDF, car elle génère un champ acoustique homogène. Cela garantit une cavitation et un détachement des particules uniformes sur toute la surface d'essai de l'échantillon de béton et exclut les erreurs de mesure locales dues à une intensité acoustique inégale.

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