Maison container : étude acoustique; protection contre la corrosion. Bts bâtiment 2015.

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I. Isolement brut Db du local.
On mesure les niveaux de pression acoustique des bruits extérieurs Lex et les niveaux de pression acoustique Lin pour différentes bandes d’octaves. On obtient le tableau suivant :

Fréquence médiane (Hz) 125 250 500 1000 2000 4000
Niveau d'émission
extérieure Lex (dB)
75,8 73,0 77,5 74,3 70,2 68,4
Niveau de réception
intérieur Lin (dB)
45,6 42,3 41,3 44,2 39,8 37,1

1. Donner le type d’appareil qui permet de mesurer les niveaux acoustiques.
Le sonomètre.
2. Montrer que le niveau global de pression Lg peut se calculer à partir de la relation
Lg = 20∙log (S 10Li/20) où i = 1,2,3,…,6.
Les pressions acoustiques de chaque bande d'octave s'ajoutent :
Ptotal = S P
où i = 1,2,3,…,6.
Ptotal / P0 = S / P0 ; P / P0 = 10Li/20.
Ptotal / P0 = S 10Li/20.
Ltotal = 20 log( Itotal / I0 )=20 log S 10Li/20.

3. Montrer que le niveau sonore global des bruits extérieurs vaut Lgex= 89,3 dB.
1075,8 /20 +
1073 /20 + 1077,5 /20 + 1074,3 /20 + 1070,2 /20 + 1068,4 /20 =6166 + 4467 +7499 +5188+3236+2630 = 29 176.
Lgex= 20 log 29176 = 89,3 dB.
4. Le niveau sonore global des bruits à l’intérieur du logement est Lgin = 57,8 dB.
Déterminer l’isolement brut Db.
89,3-57,8 = 31,5 dB.
II. Temps de réverbération dans le local.
On donne les coefficients d’absorption ai des différents matériaux à l’intérieur du local :
Matériau i Surface Si (m2) Coefficient ai Aire équivalente Ai (m2)
Parois verticales
(liège) et plafond
100 0,42 100*0,42=42
Sol( bois) et portes 32,8 0,12 32,8*0,12~3,94
Baie vitrée et fenètre 9,2 0,18 1,7
1. Compléter le tableau.
Surfaces des murs recouverts de liège : 72 m2 ; surface du plafond : 12,01*2,33 ~28 m2.
Surface recouverte de liège : 72+28 = 100 m2.
2. Calculer l’aire d’absorption équivalente A du logement.
A = 42 +3,94 +1,7 ~47,6 m2.
3. Définir la durée de réverbération acoustique dans un local Tr.
La durée de réverbération T
r est le temps mis par un son pour décroître de 60 dB après la coupure de la source.
4. Montrer que Tr = 0,28 s.
Tr = 0,16 V / A avec V volume de la salle.
V = 12,01*2,33*3,0 = 83,9 m3.
Tr = 0,16* 83,9 / 47,6 =0,28 s.
5. Le temps de réverbération du logement est-il le même pour un logement vide et pour un logement meublé ? Justifier la réponse.
Le temps de réverbération diffère si le logement est vide ou meublé. En présence de meubles en bois, l'aire équivalente va augmenter alors que le volume de la pièce reste inchangé. Tr diminue.




C. Oxydoréduction et protection contre la corrosion
Le container maritime est en acier (alliage de fer et de carbone) qui peut être corrodé. Pour le protéger on choisit de relier le container à un métal plus réducteur que lui : le zinc.
On donne les potentiels standards d’oxydoréduction :
E° (Fe2+/ Fe) = - 0,44 V; E° (Zn2+/ Zn) = - 0,76 V ; E° (O2 / H2O) = + 1,23 V
I. Problème de corrosion du container
1. En utilisant les couples relatifs au fer et au dioxygène ci-dessus,
- expliquer pourquoi le fer est corrodé ;
Le fer est le réducteur le plus fort et le dioxygène est l'oxydant le plus fort. La réaction entre le fer et le dioxygène est spontanée.
- écrire les demi-réactions électroniques et la réaction globale correspondant à la corrosion du fer (Fe) par le dioxygène (O2) en milieu acide.
Fe(s) = Fe2+aq + 2e-.
½O2(g) +2e-+2H+ aq= H2O(l).
Fe(s) +½O2(g) +2H+ aq= Fe2+aq + H2O(l).
2. Quel nom courant donne-t-on au mélange d’oxydes de fer formé par la corrosion du fer ?
La rouille.

 










II. Protection du container contre la corrosion
Le container est protégé suivant le montage modélisé ci-dessous.
1. Écrire la demi-réaction électronique qui se produit sur l’électrode de zinc et celle qui se produit sur le container. Quel élément du dispositif est oxydé ? Lequel est réduit ?
Oxydation du zinc, plus réducteur que le fer : Zn(s) = Zn2+aq +2e-.
Réduction des ions Fe2+ :
Fe2+ aq +  2e- =Fe(s).
2. Indiquer sur le schéma : le sens de circulation des électrons (e-), le sens conventionnel du courant I, les pôles + et -, l’anode et la cathode.

3. Quel nom donne-t-on à ce type de protection ? Pourquoi la qualifie-t-on ainsi ?
Protection par anode sacrificielle : le zinc s'oxyde ( disparaît ) à la place du fer qui est protégé.
4. Citer deux autres modes de protection des métaux contre la corrosion.
Couche de peinture ou de matière plastique ; galvanisation ; électro-zingage.






  

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