Essais

Essais en laboratoire

Détermination de la raideur dynamique des matériaux utilisés sous les dalles flottantes dans les bâtiments d’habitation EN 29052-1
(essai accrédité par BELAC NBN EN ISO/IEC 17025)

Cette norme spécifie la méthode d’essai permettant de déterminer la raideur dynamique des matériaux résilients utilisés sous les dalles flottantes. La raideur dynamique est l’un des paramètres qui déterminent l’isolation acoustique de ces dalles dans les bâtiments d’habitation. Cette norme est principalement destinée à être utilisée lors de la comparaison d’échantillons. Le marteau d’essai dynamique (Bruel&Kjaer, 0.97pC/N), l’accéléromètre (Deltatron, 10 mV/m/s²) ainsi que le calibrateur (Bruel&Kjaer) constituent le matériel de mesure et font l’objet d’un étalonnage annuel auprès d’un organisme accrédité.

Poste d’essai pour la mesure de la raideur dynamique.
Poste d’essai pour la mesure de la raideur dynamique.

Mesure en laboratoire des propriétés de transfert vibro-acoustiques des éléments élastiques selon les normes EN ISO 10846-1 à 5

Ces normes internationales décrivent des méthodes de mesure en laboratoire des grandeurs les plus importantes régissant la transmission des vibrations à travers des isolateurs comme les raideurs dynamiques en fonction de la fréquence. Les résultats de ces méthodes sont utiles pour les isolateurs destinés à empêcher les problèmes de vibration en basse fréquence et à atténuer le bruit propagé par voie solide.

Les isolateurs de vibrations qui font l'objet de la présente partie de EN l’ISO 10846 sont ceux destinés à réduire :

  • la transmission de vibrations fréquence audible (bruit solidien, 20 Hz à 20 kHz) à une structure qui peut, par exemple, rayonner un bruit propagé par voie fluide (bruit aérien, propagé par l'eau ou autre)
  • la transmission de vibrations basse fréquence (généralement de 1 Hz à 80 Hz) qui peuvent, par exemple, être une source d'inconfort pour les individus ou occasionner l'apparition de dégâts (fissures) à des structures ou des éléments structurels lorsque la vibration est trop importante.

Mesure de l’impédance mécanique du verre feuilleté ISO/PAS 16940 (MIM)

Cette norme décrit une méthode de mesure du facteur de perte et du module de rigidité en flexion équivalent sur des échantillons de verre feuilleté. L’objectif est de comparer les propriétés des intercalaires. Ces deux paramètres (ainsi que d’autres comme la densité et les épaisseurs des composants verriers) peuvent être reliés à l’indice d’affaiblissement acoustique, R, du vitrage.

Méthode de mesure pour les propriétés « vibration-amortissement » des matériaux ASTM E 756-05

Cette méthode mesure les propriétés « vibration-amortissement » des matériaux comme le facteur de perte η, le module de Young E ou le module de cisaillement G sur une gamme de fréquences comprises entre 50 et 5000 Hz. Ces données sont nécessaires dans les calculs prédictifs ou les modèles numériques. Cette méthode est également utile pour qualifier les matériaux utilisés en vibration structurelle, en acoustique du bâtiment. Ces matériaux peuvent être en métal, en céramique, en caoutchouc, en plastique, en bois,... Du matériel très spécifique est dédié à ce poste d’essai comme un excitateur électrodynamique, une tête d’impédance (Bruel&Kjaer, 3.77pC/m/s²) et un accéléromètre miniature (DJB, 0.33 mV/m/s²).

Mesurage en laboratoire des transmissions latérales du bruit aérien et des bruits de choc entre pièces adjacentes EN ISO 10848

L'ISO 10848 spécifie les méthodes de mesure à utiliser en laboratoire d'essai pour quantifier l’atténuation des ondes structurelles au travers d’une jonction composée d’éléments de construction (plancher/parois, parois/parois). Cette quantification est généralement exprimée par l'indice d'affaiblissement vibratoire Kij et est utilisée pour comparer différents types de jonction ou l’effet de bandes acoustiques. Cet indice est également introduit comme donnée d'entrée dans des méthodes de prévision telles que l'EN 12354-1 et l'EN 12354-2. Pour ce type de mesure, 8 accéléromètres sont utilisés ainsi qu’un analyseur à 8 voies (Orchestra, 01dB).

Essais in situ

Monitorings des vibrations de trafic ou de chantier

Le monitoring des vibrations ne doit pas être considéré seulement comme un contrôle mais également comme une aide :

  • en cas de plainte liée à une gêne, le monitoring permet de rendre objectif le bien-fondé d'une plainte 
  • il peut contrôler le dépassement ou non des seuils critiques de dégâts aux constructions 
  • dans le cas du monitoring d'un chantier, on peut contrôler les niveaux de manière interactive en garantissant l'évolution du chantier en toute sécurité ou, en cas de dépassement des seuils, en montrant la nécessité de passer à une technique d'exécution alternative 
  • l'évolution temporelle des vibrations est évidemment un outil efficace d'investigation : son interprétation permet de se prononcer quant à la cause.

Les monitorings sont gérés par un vibromètre analyseur à 6 voies (SV 106, Svantek).

Monitoring des vibrations de chantier.
Monitoring des vibrations de chantier.
Contrôle des vibrations de tirs de déminage.
Contrôle des vibrations de tirs de déminage.

Les mesures non destructives d’intégrité d’éléments de construction faisant appel aux techniques vibratoires

Différentes méthodes non destructives faisant appel aux techniques vibratoires permettent de valider sur site l’aptitude au service d’un élément de construction. C’est le cas notamment des essais d’aptitude des planchers sous vibration, de la détermination sur site de la tension dans les haubans, des essais d’intégrité de pieux selon la méthode de l’admittance mécanique.

Simulations numériques et logiciels

Les simulations numériques permettent d’étudier la performance vibro-acoustique d’un élément (ou d’un système) de construction et d’évaluer l’effet de la variation de certains paramètres sur cette performance. On parle d’une étude paramétrique.

Le logiciel utilisé par le laboratoire MODA est le logiciel Actran. C’est un programme basé sur la théorie des éléments finis. Il est utilisé pour modéliser la propagation du bruit, la transmission, l’absorption dans un milieu acoustique et dans un contexte vibro-acoustique ou aéro-acoustique.

Actran se caractérise notamment par :

  • une grande variété de matériaux (solides visco-élastiques, solides incompressibles, matériaux composites, ressorts, matériaux poreux, ...) 
  • une gamme complète d’éléments de discrétisation (linéaires, quadratiques, 2D, 3D, éléments spéciaux, éléments infinis, ...) 
  • des riches conditions frontières riches 
  • des sources variées (ponctuelles, distribuées, ...).