10.2 : Module d'élasticité dynamique

Le module d'élasticité dynamique évalue la façon dont une structure en béton se déforme sous l'effet d'un impact ou de charges dynamiques. Il est généralement supérieur au module d'élasticité statique, mesuré dans des conditions de charge lente et constante.

L'essai sonique est une méthode courante pour déterminer le module dynamique. Dans cet essai, une poutre en béton, de dimensions 15,24 × 15,24 × 76,20 centimètres ou 10,16 × 10,16 × 50,80 centimètres, est fixée en son centre. Les vibrations sont initiées à une extrémité de la poutre par une unité d'excitation électromagnétique alimentée par un oscillateur à fréquence variable. Un dispositif de captage à l'autre extrémité détecte ces vibrations, qui sont ensuite amplifiées et mesurées à l'aide d'un indicateur.

Les vibrations à différentes fréquences sont transmises à travers l'échantillon jusqu'à ce qu'il commence à résonner à sa fréquence fondamentale. Le module d'élasticité dynamique (E_d) en kilogrammes par centimètres carré est calculé mathématiquement en remplaçant la fréquence fondamentale de la poutre (n) en Hertz, la longueur (L) en centimètres et la densité (⍴) en kilogrammes par centimètres cube.

Une autre méthode d'estimation du module dynamique consiste à utiliser la courbe contrainte-déformation du béton. En traçant une tangente à l'origine de la courbe et en calculant sa pente, on détermine le module tangent initial. Cette valeur est approximativement égale au module d'élasticité dynamique.