Journées Techniques Routes 2013 Nantes – 6 & 7 février 2013 Utilisation des rayons X pour le contrôle de la compacité des chaussées Charbel KOUMEIR (IFSTTAR / Subatech EMN) Florian GREFFIER (CETE de l’Ouest – DLRCA) Journées Techniques Routes 2013 Nantes – 6 & 7 février 2013

Contexte La gammadensimétrie Avantages Mesures de référence Utilisation des rayons X pour le contrôle de la compacité des chaussées Contexte La gammadensimétrie Avantages Mesures de référence Profondeurs de mesure supérieures à 10 cm Inconvénients Contraintes administratives et réglementaires Dangerosité Alternative proposée Substituer les sources radioactives par un générateur à rayons X. Résolution de la problématique de stockage et de transport. 2 Charbel KOUMEIR & Florian GREFFIER – JTR 2013

Objectif et Moyens CETE de l’Ouest / DLRCA Subatech / EMN Utilisation des rayons X pour le contrôle de la compacité des chaussées Objectif et Moyens CETE de l’Ouest / DLRCA Julien BONAL Willy BOUCHET Jacky GASCHET Florian GREFFIER Vincent LEMASSON Franck PILNIERE Jean Claude ROBERT Subatech / EMN Charbel KOUMEIR Vincent METIVIER Noël SERVAGENT CAHIER DES CHARGES Mesurer la densité des chaussées sur 5 cm de profondeur avec une sensibilité de 1% IFSTTAR Charbel KOUMEIR Laurent LAGUERRE 3 Charbel KOUMEIR & Florian GREFFIER – JTR 2013

Dispositif expérimental actuel Utilisation des rayons X pour le contrôle de la compacité des chaussées Dispositif expérimental actuel Cabine de radioprotection Générateur RX Tension max : 200 kV Courant max : 8 mA Blindage « maison » Détection Détecteur GM longueur : 24 cm 4 Charbel KOUMEIR & Florian GREFFIER – JTR 2013

Résultats expérimentaux Utilisation des rayons X pour le contrôle de la compacité des chaussées Résultats expérimentaux Principe de l’expérience Trois compteurs : Témoin pour la normalisation Transmission collimatée Rétrodiffusion en surface Compteurs Cabine secondaire Rayons X incidents Cabine de radioprotection Tr R Te Collimateur Charbel KOUMEIR & Florian GREFFIER – JTR 2013

Résultats expérimentaux Utilisation des rayons X pour le contrôle de la compacité des chaussées Résultats expérimentaux Mode rétrodiffusion (1/2) 2mA 6 cm 12 cm La variation du taux de comptage en fonction de la densité est en moyenne de 20% pour un écart de densité de 0,2 g/cm3 (10%). Les photons détectés voyagent au minimum sur 12 cm dans les plaques. Charbel KOUMEIR & Florian GREFFIER – JTR 2013

Résultats expérimentaux Utilisation des rayons X pour le contrôle de la compacité des chaussées Résultats expérimentaux Mode rétrodiffusion (2/2) 2mA 12 cm 10 cm L’écart entre les taux de comptage dans les deux éprouvettes est en moyenne de 6% pour un écart réel de densité de 0,08 g/cm3 (4%). 20% des rayons rétrodiffusés proviennent d’une profondeur supérieure à 5 cm. Charbel KOUMEIR & Florian GREFFIER – JTR 2013

Conclusion et perspectives Utilisation des rayons X pour le contrôle de la compacité des chaussées Conclusion et perspectives Les premiers mesures avec des rayons x en rétrodiffusion, en utilisant les moyens disponibles au DLRCA, ont montré : La faisabilité de la mesure de la densité (sensibilité < 4%). Possibilité d’ausculter des enrobés à des profondeurs supérieures à 5 cm. Un nouveau dispositif est en cours de réalisation (CECP) pour avoir un premier prototype de laboratoire : Conception réalisée à partir de simulations basées sur l’interaction des rayonnements avec la matière (Subatech). Atteinte de l’objectif initial : pouvoir mesurer la densité avec une sensibilité de 1%. Nouvelles perspectives : détermination de la teneur en liant. Charbel KOUMEIR & Florian GREFFIER – JTR 2013

Nouveau dispositif expérimental Utilisation des rayons X pour le contrôle de la compacité des chaussées Nouveau dispositif expérimental Investissement DLRCA - Janvier 2013 Collimateur Blindage Ecran Table porte éprouvette Détecteur Charbel KOUMEIR & Florian GREFFIER – JTR 2013

Nouveau dispositif expérimental Utilisation des rayons X pour le contrôle de la compacité des chaussées Nouveau dispositif expérimental Investissement DLRCA - Janvier 2013 23 Avenue de l’Amiral Chauvin 49136 Les PONTS de CE - FRANCE Charbel KOUMEIR & Florian GREFFIER – JTR 2013

Journées Techniques Routes 2013 Nantes – 6 & 7 février 2013 MERCI POUR VOTRE ATTENTION Charbel KOUMEIR (IFSTTAR / Subatech – EMN) Florian GREFFIER (CETE de l’Ouest – DLRCA) Journées Techniques Routes 2013 Nantes – 6 & 7 février 2013