GPR Radar Détermination des teneurs en bitume des bétons bitumineux
À partir d’essais radar et de formules des mélanges existantes, la recherche a conduit au choix de celle permettant de calculer les teneurs en bitume des couches de roulement des chaussées. Cette technique permet une évaluation des teneurs en bitume des chaussées en continu en diminuant les essais chimiques conventionnels réalisés avec des solvants. Ce travail a été mené avec l’Ecole SUPELEC pour la partie théorique et avec Polytech LILLE pour la partie mesure sur site.
Rincent ND Applications, spécialiste des essais non destructifs, et Rincent Alpes ont réalisé des essais dynamiques non destructifs sur les tirants d’ancrages existants sur la longrine de fondation d’un pylône de télécabine du massif du Mont-Blanc.
La reconnaissance a porté sur :
> la longueur des éléments
> la raideur dynamique, liée à l’inertie de l’élément testé dans son environnement et à l’effort de tension existant.
Les essais mis en œuvre consistent :
> à mettre en vibration le tirant avec un impact provoqué dans la direction de son axe, cet impact est provoqué par un marteau équipé d’un capteur de force,
> à enregistrer la vibration V du tirant à l’aide d’un capteur de vitesse fixé sur la plaque d’appui,
> à analyser la courbe Vitesse/ Force en fonction de la fréquence après traitement mathématique de ces signaux.
Le matériel fait l’objet d’une vérification semestrielle comme indiqué dans la norme d’essai.
L’analyse de la courbe porte sur :
> la réponse en fréquence,
> la valeur de la raideur dynamique.
La réponse en fréquence permet le calcul de :
> la longueur totale du tirant
> dans certaines configurations la longueur "libre"
> ou autres singularités.
La raideur dynamique est le module d’un nombre complexe qui est inversement proportionnel à la pente à l’origine de la courbe V/F en fonction de la fréquence. La raideur caractérise le fonctionnement de l’ancrage. Les travaux de Rincent Laboratoires sur la détermination des efforts dans les tirants à partir des raideurs dynamiques® sont issus d’une recherche théorique qui a abouti au dépôt d’un brevet international. Les essais réalisés depuis plus de 20 ans constituent une expérience forte dans le domaine, cependant une banque de données est totalement insuffisante pour interpréter ces essais.
Après la dynaplaque type II, Rincent ND Technologies produit un appareil FWD-HWD (Falling Weight Deflectometer) et (Heavy Weight Deflectometer). Cet équipement est porté par un châssis respectant les normes européennes en vigueur.
Le bras de guidage de ce châssis est pliable pour améliorer la compacité de l’équipement lors des transports. La conception de l’équipement est faite pour faciliter le fonctionnement et l’entretien de l’appareil. C’est la même structure qui supporte le FWD et le HWD il s’agit donc un appareil polyvalent pouvant opérer sur les chaussées routières et aéroportuaires. Le fonctionnement peut être généré par des batteries ou par un moteur thermique.
Les matériels sont équipés de localisation GPS (Global Positioning System) qui donne la localisation des essais et permet une intégration de ces informations directement dans le rapport d’essai. Rincent ND Technologies propose un équipement compact polyvalent et adapté à la demande. Les formations peuvent être effectuées en français en portugais, en espagnol et aussi en anglais puisqu’un des premiers équipements est parti pour l’Angleterre.
Contact : ndt@rincent.fr
Rincent Air porte une stratégie de recherche et développement axée sur les thèmes suivants :
- la qualité de l’air intérieur et les moyens de mesure
- valorisation de l’indice Int’air® breveté
- la mesure des émissions des véhicules en condition réelle de circulation.
Les bâtiments, conçus pour être de moins en moins consommateurs d'énergie, deviennent de plus en plus hermétiques, réduisant ainsi l’élimination des polluants par transfert vers l’extérieur. Les techniques d’analyses classiques sont encombrantes, onéreuses, bruyantes et ne peuvent être déployées en nombre ou en présence d’occupants. Le sujet de thèse mis en place par Rincent Air avec l’Université de Lille est intitulé : Étude de la performance des micro-capteurs de gaz et des particules dans les environnements intérieurs. Le but de cette thèse est de concevoir des réseaux à base de capteurs miniatures relativement peu coûteux, autonomes, et suffisamment précis et fiables. L’objectif final est d’intégrer le critère sanitaire et non plus uniquement le critère énergétique dans la qualification des bâtiments. Les indices actuels de qualité de l’air ne répondent pas aux exigences d’approche globale c’est pour cette raison que l’indice Int’Air est innovant. Cet indice peut être utilisé dans les contextes suivants :
- Intégration dans une démarche HQE
- Label de qualité à destination de la clientèle
- Validation de systèmes de traitement de l’air.
- Manifestation sur le lieu de travail d’un syndrome des bâtiments malsains
Enfin la mesure des émissions des véhicules en condition réelle de circulation est un sujet majeur en milieu urbain,
dans le diagnostic environnemental des autoroutes, routes et aéroports avec ce que cela implique dans leur contrôle,
leur gestion et pour les modélisations des concentrations.
La Dynaplaque Maxidyn® fabriquée par Rincent ND Technologies est conçue pour réaliser les essais suivant la norme NF 94 117-2 Sols reconnaissance et essais - Portance des plates-formes - Partie 2 : module sous chargement dynamique. Le fonctionnement du matériel est vérifié par un laboratoire accrédité COFRAC.
La partie du matériel qui réalise la mesure est transportable facilement. Cette mobilité de la partie mesure est
importante puisqu’elle facilite par exemple les opérations d’exportation, d’étalonnage et de vérification. Le bras hydraulique est fixé sur les véhicules de chantiers courants et ne nécessite pas de modifications importantes. Ensuite la partie mesure est fixée au bras hydraulique. L’autre point fort de l’équipement est la géolocalisation des essais et l’aide à la rédaction des rapports qui assure un gain de temps important. Les photos jointes sont relatives à la livraison d’un nouveau matériel à l’agence Rincent Laboratoires d’Ile de France Nord qui réalise des essais de contrôle sur chantier.
Rincent ND Technologies conçoit et fabrique des dynaplaques Minidyn et Maxidyn (type II). La production de HWD Heavy Weight Deflectometer vers l’Afrique francophone et lusophone est effective.
Les livraisons d’équipements sont accompagnées de formations qui facilitent la prise en main des matériels. Dans la continuité, des formations sont mises en place pour analyser et exploiter les résultats obtenus lors des essais.
L’organisation de ces sessions est faite par Rincent Laboratoires qui est un organisme de formation agréé.
La demande des utilisateurs montre que la géolocalisation des essais et le logiciel d’aide à la rédaction des rapports sont des éléments efficaces pour l’exploitation des résultats. Les éléments nécessaires à cette géolocalisation et les logiciels d’exploitation sont d’ailleurs mis en place sur des appareils existants que ce soit des dynaplaques ou des HWD.
Les essais croisés sur les dynaplaques qui vont être réalisés concernent quatre types d’équipements :
> les dynaplaques anciennes fonctionnant sous Dos
> sous Windows,
> celles réactualisées
> et les nouvelles générations.
Pour ces raisons, il convient de réaliser des essais croisés et de faire un point sur les différents fonctionnements et les résultats obtenus. Le travail concerne aussi la caractérisation du banc d’essai et l’analyse de son fonctionnement.
Rincent BTP Services SAS est titulaire depuis juillet 2016 d’un brevet concernant une antenne radar développée par Rincent ND Technologies et Supélec. Cette invention concerne une antenne présentant une directivité élevée tout en
restant simple et légère.
La directivité des ondes radar est un sujet essentiel car il s’agit d’un problème de protection des opérateurs et des personnes situées à proximité des équipements. La majorité des antennes du marché ne respectent pas les règlementations européennes et françaises concernant la protection des travailleurs contre les risques dus aux
champs électromagnétiques : Lien du décret du 3 août 2016
Deux travaux de thèse sont en cours de finition avec des dépassements dans la durée de l’ordre de 3 trimestres.
Les deux sujets portés par ces étudiants sont :
> Les lois sur la fatigue et l’évolution des rigidités en fonction des cycles de sollicitation,
> L’étude et développement d’un outil de mesure en continu de la déflexion d’une chaussée ou d’une plateforme.
Enfin une étude est en cours de finalisation par un post doctorant concernant la mesure d’EV2 à partir d’essais dynamiques.
Durée de Vie Des Chaussées projet National DVDC
Rincent Laboratoires participe aux projets nationaux gérés par l’IREX, (L’Institut pour la Recherche Appliquée et
l’expérimentation en Génie Civil). Rincent Recherche Expertise a participé au projet national CEOS, Comportement et Évaluation des Ouvrages Spéciaux vis-à-vis de la fissuration et du retrait. Pour ce qui concerne le projet DVDC, qui est en cours de montage, le sujet est la maintenance et l’entretien des infrastructures routières.
Le projet DVDC inclut :
> le comportement structurel des chaussées et son évolution au cours du temps,
> les aspects mécaniques relatifs aux couches de roulement, mais hors caractéristiques de surface,
> l’évaluation de l’état structurel à un instant donné et la prévision de la durée de vie résiduelle,
> la définition de nouveaux indicateurs d’état des chaussées adaptés à chaque type de réseau routier,
> l’identification des besoins de recherche associés à ces thèmes.
Rincent Laboratoires est impliqué dans la partie auscultation au moyen de FWD HWD et radar.
Rincent Matériaux utilise pour les diagnostics de chaussées des appareils d’auscultation et de contrôles à grand rendement : voir la vidéo
Enfin, Rincent ND Applications fera une présentation liée à son savoir-faire au congrès Rock Slope Stability, organisé par l’IREX : "Dynamic non-destructive evaluation of rock anchorage" qui aura lieu du 15 au 17 Novembre 2016.
Rincent ND Technologies a commencé à collaborer avec Paris Région Entreprises en 2013 pour obtenir une aide AIR, (Aide à l’Innovation Responsable), dans le cadre de son fond régional pour l’innovation et la conversion écologique et sociale (FRICES).
Ce contrat a permis de travailler avec l’école d’ingénieurs Supélec pour mettre au point une antenne large bande pour le radar Rincent GPR. A noter que la collaboration avec Supélec a été initiée en 2007 et se poursuit actuellement.
Ce radar multifréquence a une sensibilité 100 fois plus grande que les systèmes classiques avec une profondeur d’investigation de 3 mètres.
Le faisceau émis est directif et respecte les normes européennes concernant les prescriptions minimales de sécurité et de santé relatives à l’exposition des travailleurs aux risques dus aux agents physiques (champs électromagnétiques). C’est un point important qui est généralement omis par les matériels courants utilisés sur les chantiers. La procédure de dépôt de brevet est en cours et concerne spécifiquement
l’antenne.
L’autoroute Athènes Patras a fait l’objet d’investigations en utilisant le matériel Radar évoqué précédemment sur des
tronçons de plusieurs centaines de mètres pour définir les structures de chaussées existantes. Les essais ont été effectués sur plusieurs ponts pour identifier la présence ou non de membrane d’étanchéité. Ces mesures étaient corrélées à des enregistrements vidéos.
Une équipe de l’Université Paris Sud et Sébastien Pellevrault de Rincent ND Technologies ont mené des investigations géophysiques au droit de la route départementale RD 913 au Sud de Paris pour localiser un char Tigre enfoui sous la structure de chaussée depuis 1944.
Les techniques mises en oeuvre sont la magnétométrie et le radar GPR. Le profil radar établi en partie centrale de la chaussée permet de localiser le char, ce positionnement est confirmé par une forte anomalie du champ magnétique.
En utilisant une vitesse de propagation des ondes électromagnétiques de 0,09 m/ns, le temps d'arrivée de cette
réflexion, d'environ 12 ns, correspond à une interface située entre 0,4 et 0,6 m de profondeur.
Ce type d’opération permet d’appréhender et d’analyser des signaux radar de manière différente des méthodes utilisées par exemple pour le diagnostic de chaussées.
