Crédit :Philippe Olivier
Le Panthéon en béton à Rome est en excellent état après 2, 000 ans. Cependant, les armatures en acier peuvent réduire considérablement la durée de vie des structures en béton et la détérioration peut commencer après seulement 10 ans.
Les infrastructures telles que les ponts et les routes sont généralement en béton armé, qui nécessitent une surveillance continue pour un fonctionnement régulier et la sécurité. Les grandes structures en béton posent divers défis principalement en raison de la large gamme de granulats, fragments compactés ensemble, dans la matière.
'On a roll'—contrôles non destructifs (END par ultrasons
CND est l'un des moyens les plus efficaces pour inspecter de telles structures en béton. Le projet COBRI financé en partie par l'UE a développé un système simple et efficace qui est également peu coûteux et portable. Comme Philippe Olivier, PDG d'ELOP AS, la société qui coordonne COBRI explique « La principale avancée technologique est une nouvelle conception pour capturer des données ultrasonores en temps réel à partir de structures en béton et présenter ces données dans un format vidéo 3D lisible par l'homme. »
Le scanner roulant à ultrasons intègre également une foule d'autres fonctionnalités. Il est à haute vitesse et numérise à 10 cm/s à 100 cm/s selon la résolution. La profondeur de pénétration a été augmentée de 15 cm à 50 cm. Une résolution d'environ 1 cm peut détecter les barres d'armature, abréviation de barre d'armature, et séparation du matériau en couches ainsi qu'en fissures.
Développement de prototypes, test et validation
Il y avait des défis sur le chemin et le développement du prototype était plus exigeant que prévu. La gestion de différentes formes d'onde et la diffusion à partir d'agrégats ont nécessité beaucoup de recherches supplémentaires et des expériences chronophages.
Un test terrain avait été réalisé avec Ramboll, une entreprise hautement qualifiée en inspection de ponts et CND. ELOP a collaboré avec des partenaires tels que TOPRO, Aurotech Ultrasound AS, COWI et RAMBOL pour réaliser ce projet.
Prochaines étapes :escalade des hauteurs et expansion du marché
COBRI a terminé fin 2017 et a des plans ambitieux pour étendre les fonctionnalités technologiques et l'introduction sur le marché. L'optimisation du traitement du signal se traduira par une discrimination entre les différents matériaux – acier, air et eau – dans la visualisation. Parallèlement à cela, l'industrialisation du scanner sera achevée et la société renforcera également la force de vente et démarrera la production.
Pour les grandes surfaces horizontales, une version chariot utilisant les mêmes rouleaux de base est en cours de conception. Le terrain à inspecter n'est pas toujours plat et les structures telles que les barrages, les piliers et les silos nécessitent du temps et des échafaudages coûteux pour y accéder. La réponse est le scanner roulant connecté à des robots ou des crawlers.
Basé sur le même principe de roulement pour une capture rapide et sécurisée des données échographiques, l'équipe envisage de s'attaquer à un nouveau marché. En utilisant des fréquences plus élevées, de nouveaux scanners à large bande peuvent être utilisés sur les matériaux composites et le métal. Aussi, les structures cibles non destructives pourraient être des pales d'éoliennes, contrôle de soudure, réservoirs et coques de navires et ceci est exploré via le projet dérivé Multrawheel.
Impact socio-économique et environnement
« L'impact ne se limite pas à la détection des problèmes dans les structures en béton armé, bien qu'une détection proactive précoce de la corrosion, la fissuration et le délaminage pourraient permettre d'économiser des milliards d'euros dans le monde, " souligne Olivier. La chaîne de valeur utilisateur comprend les constructeurs, des consultants en inspection et des prestataires de services END aux propriétaires de ponts. De plus, le scanner nécessite moins de formation spécialisée que les systèmes actuellement utilisés et les données peuvent être transférées vers un site central où elles peuvent être analysées par des experts.
Les avantages environnementaux comprennent des réductions de la consommation d'énergie pour la production de ciment et les déchets de démolition. La réduction des retards de circulation signifie moins de carburant consommé ainsi que moins de bruit et de pollution atmosphérique associés. Résumant la réussite du projet, "Nous proposons une solution à faible coût pour un CND simple et efficace des structures en béton, " dit Olivier. Evoquant l'impact sur les infrastructures routières, il ajoute « Cette solution innovante va simplifier et améliorer les méthodes actuelles d'inspection des ponts et par conséquent améliorer la sécurité, améliorer les investissements en capital et la capacité des infrastructures routières. »