Génie Civil
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N°48
Juillet 2014
Dans ce numéro
    Geofelt 300, le géotextile Asqual
 
    La technologie radar
Les outils Siplast
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L'utilisation de la technologie radar s'in­ten­si­fie depuis quelques années, dans le cadre de l'aus­cul­ta­tion des ouv­rag­es d'art. Prin­ci­pa­le­ment dé­diée à l'ob­ser­va­tion des ar­ma­tu­res des tab­li­ers de ponts, cette tech­no­lo­gie ap­pa­raît de plus en plus com­me un moy­en de diag­nos­tic pré­li­mi­nai­re aux travaux d'en­tre­tien des couches de rou­le­ment et des cha­pes d'é­tan­ché­ité.

Cette technologie permet de dresser une car­to­gra­phie du ta­blier en iden­ti­fiant les zones d'a­no­ma­lies dont l'é­ten­due est plus ou moins im­por­tan­te. L'aus­cul­ta­tion radar est gé­né­ra­le­ment ef­fec­tuée sur l'en­sem­ble du ta­blier mais peut aussi con­cer­ner des zones plus li­mi­tées. Elle né­ces­site dans la plu­part des cas quel­ques es­sais des­truc­tifs par ca­rot­tage pour l'é­ta­lon­nage des mesures.

Le principe de l'aus­cul­ta­tion radar re­po­se sur la ré­fle­xion d'ondes é­lec­tro­ma­gné­tiques sur les in­ter­fa­ces des couches de la chaussée afin d'ob­te­nir une image con­ti­nue de la struc­ture ob­ser­vée. L'onde é­lec­tro­ma­gné­ti­que se pro­pag­e dans la struc­tu­re en s'­atté­nuant et se trouve ré­flé­chie par­tiel­le­ment sur les in­ter­fa­ces en­tre les dif­fé­ren­tes couches de chaus­sée pré­sent­ant des con­tras­tes de ca­rac­té­ris­ti­ques é­lec­tro­ma­gné­ti­ques. Il en est de même pour des hé­té­ro­gé­né­i­tés ponc­tu­elles tel­les que les ar­ma­tu­res du béton armé ou les gaines de pré­con­train­tes.

A chaque position du radar cor­res­pond un si­gnal tem­po­rel, en­re­gis­tré par l'an­ten­ne ré­cep­tri­ce, qui est cons­ti­tué d'une suc­ces­sion d'échos d'am­pli­tu­des va­ri­ables en fonc­tion du temps.

A noter que, sur des matériaux mé­tal­li­ques, la ré­fle­xion du si­gnal est to­ta­le et aucun ray­on­ne­ment n'est trans­mis. Ainsi, il ne sera pas pos­si­ble d'ob­te­nir des in­for­ma­tions sur les struc­tures sous feu­ille mé­tal­li­que, même si l'é­pai­sseur de celle-ci n'est que de quel­ques di­xiè­mes de mil­li­mè­tre.

Le matériel requis comporte une unité d'enregistrement et une an­ten­ne qui peut être portée, tractée et/ou posée sur chariot.

Le déploiement de la technologie ra­dar est réservé aux équipes spé­cia­li­sées, comme celles du Cerema, capables d'ex­ploi­ter et d'in­ter­pré­ter les mesures dans le cadre d'une pro­blé­ma­ti­que liée aux chapes d'é­tan­ché­i­té.

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     Auscultation non destructive des ouvrages d'art
 
Siplast lance le système Echo-Detect, le procédé de localisation des feuilles bitumineuses sous couche de roulement par réflecteur radar intégré
 
Les ouvrages d'art ont régulièrement besoin d'être rabotés pour remettre en état leur couche de roulement altérée. Opération très délicate, le rabotage peut entraîner paradoxalement des désordres, l'étanchéité pouvant être dégradée, voire les armatures du tablier sectionnées. Pour éviter cela, il suffirait de pouvoir localiser la couche d'étanchéité, de façon non destructive. Siplast propose aujourd'hui une solution basée sur la technologie radar : avec son système Echo-Detect, il est désormais possible de détecter assurément l'étanchéité et donc d'intervenir en conséquence.
 
  Sur les ouvrages d'art, les couches de roulement sont souvent altérées pour de multiples raisons - qui peuvent se combiner. Ce peuvent être la stagnation d'eau due à des flashes ou à des défauts de drainage générant l'éclatement de l'enrobé via les cycles de gel/dégel ; ou bien une conséquence inhérente à la répartition du trafic sur l'ouvrage, par exemple avec les poids lourds n'empruntant que la voie de droite. Les possibles décollements aux interfaces support / étanchéités / couche de roulement sont également des facteurs de dégradation des enrobés. Ces décollements peuvent être liés à la qualité de mise en œuvre de l'étanchéité impliquant des gonfles des feuilles ou le fluage de l'asphalte, ainsi qu'à une quantité / qualité insuffisante de la couche de roulement, etc.

Cette dégradation donne lieu régulièrement à des rabotages suivis directement d'une remise en état de l'enrobé sur une épaisseur de quelques centimètres ou… entraînant l'enlèvement complet du couple étanchéité / couche de roulement. Cette opération s'avère très délicate, générant des désordres :

- Lors du décapage superficiel de la couche de roulement, il est fréquent que le rabotage dégrade l'étanchéité ainsi que le support ;
- Lors de l'enlèvement du couple étanchéité / couche de roulement, il arrive que les armatures affleurantes du tablier soient sectionnées par la raboteuse.


Ces désordres ont des implications économiques et organisationnelles non négligeables car ils obligent à des réparations en urgence, le chantier prend du retard et la voie de circulation doit être neutralisée plus longtemps que prévu.

Pourquoi arrive-t-on à ce type de dégradation ? Parce que la localisation de la couche d'étanchéité par la technologie radar reste difficile, notamment lorsque l'étanchéité est mise en place sur un reprofilage en micro-béton bitumineux, reprofilage dit « au noir ».
 


 

   La solution Echo-Detect
    Le système Echo-Detect est un procédé breveté par Siplast dont le principe est d'intégrer aux membranes d'étanchéité Parafor Ponts, mises en œuvre sous enrobé, un réflecteur radar permettant la localisation de ces dernières. La feuille conserve toutes ses propriétés, notamment en termes d'adhérence. Elle ne présente pas de risque de délamination puisqu'il n'y pas d'absorption d'eau par le procédé Echo-Detect et ce dernier n'est pas impacté lors du compactage des enrobés.
 

Le système Echo-Detect peut être intégré dans les feuilles d'étanchéité bitumineuses mises en œuvre aussi bien sur support béton, que sur renformis en mortier hydraulique, sur reprofilage en micro-béton bitumineux, grave bitume, etc., sur reprofilage en asphalte gravillonné ou sur ouvrage d'art en maçonnerie.

Les intérêts de la localisation de la chape d'étanchéité grâce au dispositif Echo-Detect sont nombreux :

- Détecter les sous-épaisseurs d'enrobé pouvant être à l'origine d'un défaut affectant le complexe étanchéité / couche de roulement ;
- Faciliter la localisation d'humidité sous ou sur la chape d'étanchéité lorsqu'elle est soudée sur reprofilage en micro-béton bitumineux ;
- Situer d'éventuelles altérations par rapport à l'étanchéité de type décollement d'interface concernant le support, l'étanchéité ou la couche de roulement ;
- Prévenir de façon économique les dégradations de l'étanchéité, voire du béton d'ouvrage ;
- Optimiser les techniques de décapage par une meilleure connaissance des épaisseurs à traiter.

Enfin, le système Echo-Detect, qui fait l'objet d'un brevet, a été testé avec succès par le Cerema Direction territoriale Est. Dans sa conclusion, le rapport de ce dernier souligne que « Cette détection trouve son principal intérêt dans la perspective des futures opérations d'entretien de la couche de chaussée (…). »

 
   
 
 
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