Assessment of concrete slab quality and layering by guided and surface wave testing

This paper presents an experimental study on the investigation of concrete properties by guided and surface wave nondestructive testing. Applications were made on two large slabs simulating homogeneity and layering in concrete, respectively. An efficient non-intrusive method was used to evaluate the concrete quality by solving the modal propagation problem of Lamb guided waves and Rayleigh surface waves. Lamb waves were used to determine the Poisson's ratio and the Young's modulus of the concrete slabs. Rayleigh waves were identified using Lamb wave fundamental-modes; thereafter, the inverse problem of Rayleigh waves was solved to evaluate the variation of shear wave velocity with depth and thus characterize the layered slab. The obtained results demonstrate the high potential of this tool that can easily be used for insitu assessment of concrete structures.Ce document pr\ue9sente une \ue9tude exp\ue9rimentale investigant les propri\ue9t\ue9s du b\ue9ton par des essais non destructifs par onde guid\ue9e et par onde de surface. Des applications ont \ue9t\ue9 faites sur deux (2) dalles de grandes dimensions simulant respectivement l'homog\ue9n\ue9it\ue9 et la formation de couches dans le b\ue9ton. On a employ\ue9 une m\ue9thode non intrusive efficace dans le but d'\ue9valuer la qualit\ue9 du b\ue9ton en r\ue9solvant le probl\ue8me de la propagation modale des ondes guid\ue9es de Lamb et des ondes de surface de Rayleigh. Les ondes de Lamb ont \ue9t\ue9 utilis\ue9es aux fins de la d\ue9termination du nombre de Poisson et du module d'\ue9lasticit\ue9 des dalles de b\ue9ton. Les ondes de Rayleigh ont \ue9t\ue9 identifi\ue9es au moyen des modes principaux de vibration de l'onde Lamb; par la suite, on a r\ue9solu le probl\ue8me inverse des ondes de Rayleigh afin d'\ue9valuer la variation de la vitesse de propagation de l'onde \ue9quivolumique en fonction de la profondeur et, ainsi, de caract\ue9riser la dalle \ue0 couches multiples. Les r\ue9sultats que l'on a obtenus mettent au jour tout le potentiel de cet outil, qui peut \ueatre facilement utilis\ue9 pour l'\ue9valuation in situ des structures de b\ue9ton.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye