Journées Techniques Routes 2013 Nantes – 6 & 7 février 2013 Méthodes électromagnétiques :...

Journées Techniques Routes 2013Nantes – 6 & 7 février 2013

Méthodes électromagnétiques : essais comparatifs menés par le CLARE

Arnaud FEESER – CETE de l’Est – LRPC de Strasbourg

Cadre

• Groupe de travail « Labellisation des appareils de mesures »– Objectif : définir les exigences, les méthodes

permettant de valider un appareil de mesure pour un usage donné.

– Application de la méthodologie au gammadensimètre et nouveaux matériels de mesure de la MVA des enrobés in situ

• Difficultés moindres liées à la détention et la gestion de sources radioactives

Historique

• Document du Centre de Recherches Routières (Belgique)– Mesures de 2004 (CR 44/07)– Quatre appareils

• CPN MC-3• Troxler 4640B• PQI 301• Troxler Pavetracker

– Conclusions du rapport• Susceptibilité à l’humidité• Manque de fiabilité

A. FEESER – JTR 20133


Gammadensimètres par rétrodiffusion

Sondes électromagnétiques (sans-source radioactive)

Le CLaRE

• Le CLaRE (Club des Laboratoires de la Région Est) a été créé en 2003, couvrant les territoires d’Alsace, Lorraine et Champagne-Ardenne.

• Club constitué de partenaires techniques publics (réseau scientifique et technique et laboratoires départementaux) et de partenaires privés (contrôles extérieurs privés et entreprises).

• Réalisation d’essais d’inter-comparaison visant à améliorer la pratique des techniciens de laboratoire.– Prélèvements d’enrobés,– Profondeur Moyenne de Texture,– …

Les études du CLaRE

• Les objectifs visés sont :– De comparer, à plus grande échelle, les différents

appareils avec et sans sources ;– D’appréhender leurs susceptibilités (rapport CR

44/07) et limites d’usage ;– De pouvoir, in fine, généraliser l’utilisation d’appareils

électromagnétiques, si les valeurs annoncées présentent une fiabilité en adéquation avec les prescriptions du marché ;

– De permettre aux laboratoires de fiabiliser leurs MEI ; – D’apporter des préconisations techniques pour une

éventuelle labellisation IDRRIM des appareils électromagnétiques.



Les études du CLaRE

• Pour ce faire, les études menées sont réalisées en deux phases :– Phase « Laboratoire » (rapport de mars 2012)

• Objectif : caractériser l’ensemble des appareils– Sans problème d’humidité ;– Avec des gammes de densité différentes.

– Phase « Chantier » (prévue en 2013)• Objectif : évaluer le comportement en grandeur

nature– Gamme de densité maitrisée ;– Dispersion de chantier classique.



Phase « Laboratoire »

• Les essais ont été réalisés :– Sur cinq blocs de pierre dont les densités sont

connues ;– En intégrant des conditions de répétabilité ;– En incluant selon les mesures des variations :

• De temps de comptage (cas des appareils avec source) ;

• De profondeurs de mesures ;• De « D » du matériau (cas de certains appareils

sans source).



Les chiffres…

• 74 séries de mesures ;• 34 appareils différents ;• 11 sociétés différentes ;• 19 sites.



Liste des appareils examinés

• Appareils sans source (9)– PQI 380 (4)– PQI 301 (3)– Troxler Pavetracker (2)

• Appareils avec source (25)– Humboldt 5001 EZ (2)– Campbell MC 3 (2)– Troxler 3430 (4)– Troxler 3440 (5)– Troxler 3450 (4)– Troxler 4640 (5)– GDF 30 (2)– GMPV (1)



Présentation de la démarche

• Référentiels utilisés :

– NF ISO 5725 (détermination des valeurs aberrantes avec test de Cochran et de Grubbs)

– NF ISO 13528 (exploitation inter-laboratoire)



Quelques rappels



Exploitation globale

• Répétabilité = 45 kg / m³ Reproductibilité = 346 kg / m³



Exploitation « avec source » sans coefficient de recalage

• Valeurs obtenues (moyenne de 53 résultats)

• Bloc 1 – 1734 kg / m³ (+ 14 kg / m³) • Bloc 2 – 2088 kg / m³ (- 22 kg / m³) • Bloc 3 – 2339 kg / m³ (+ 69 kg / m³)• Bloc 4 – 2509 kg / m³ (- 1 kg / m³)• Bloc 5 – 2680 kg / m³ (+ 0 kg / m³)

• Répétabilité = 54 kg / m³ (2.2 % de vides)• Reproductibilité = 143 kg / m³ (5.8 % de vides)



Valeurs obtenues Ecart bloc

Exploitation « sans source » sans coefficient de recalage

• Valeurs obtenues (moyenne de 21 résultats)

• Bloc 1 – 2136 kg / m³ (+ 416 kg / m³) • Bloc 2 – 2087 kg / m³ (- 23 kg / m³) • Bloc 3 – 2469 kg / m³ (+ 199 kg / m³)• Bloc 4 – 2464 kg / m³ (- 46 kg / m³)• Bloc 5 – 2437 kg / m³ (- 243 kg / m³)

• Répétabilité = 20 kg / m³ (0.8 % de vides)• Reproductibilité = 426 kg / m³ (17.4 % de vides)



Valeurs obtenues Ecart bloc

Exploitation « sans source »



Exploitation « avec sources »



Conclusion appareils « sans source »

• (Très) bonne répétabilité des appareils ;• Mauvaise reproductibilité des appareils ;• Modèles identiques : résultats différents ;• Pas de système « logique » dans la progression des

valeurs.

recalage systématique par appareil !



Exemple : PQI 380 Exemple : Troxler 3440

Conclusions

Contexte : contrôles (conformité et réception) de mise en œuvre réalisés sur chantier (NF P 98150-1 / CCTP), contrôles intérieur et extérieur ;

Même si les mesures de MVA par rétrodiffusion sont

assez fiables, elles ne restent qu’une épreuve informative qui doit être recalée par une méthode normalisée : NF EN 12697-6 et NF EN 12697-7 ;

Ceci est d’autant plus vrai pour les appareils sans source.

Perspectives

• Prochaine étape : Phase « chantier »– Etudes sur le refroidissement des matériaux

bitumineux et le comportement des appareils avec et sans source :

• Donner une indication fiable pour l’opération de compactage (côté entreprise) ;

• Prise en compte pour les critères de réception.– Intégration du recalage des mesures :

• Comparaison par méthodes normalisées.– Intégration du biais causé par l’opérateur :

• Représentativité des mesures sur chantier



Merci de votre attention

Groupe de travail

• Loïc BASTARD (Colas Est)• Benoit BOLOT (Colas Est)• Romuald CHEVALIER (Eiffage TP)• Damien EDEL (Grollemund

Laboroutes)• Arnaud FEESER (CETE de l’Est)• Laurent GERMAIN (Eurovia)• Mathieu WALLEZ (Eurovia)

Laboratoires participants

• Colas (Colmar, Nancy)• Communauté Urbaine de

Strasbourg• Eiffage (Dracy, Maxéville,

Reguisheim, Troyes)• Eurovia (Colmar, Woippy)• Ginger (Cormontreuil)• Grollemund Laboroutes (Colmar)• Lingenheld• LRPC (Nancy, Strasbourg)• Qualys TPI (Reims, Talant)• Screg (Lorraine, Alsace)• Trabet

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