Journées Techniques Routes 2013 Nantes – 6 & 7 février 2013 Utilisation des rayons X pour le contrôle de la compacité des chaussées Charbel KOUMEIR (IFSTTAR

Journées Techniques Routes 2013Nantes – 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)

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.

Charbel KOUMEIR & Florian GREFFIER – JTR 20132


Objectif et Moyens



CAHIER DES CHARGES

Mesurer la densité des chaussées sur 5 cm de profondeur avec une sensibilité de 1%

CAHIER DES CHARGES

Mesurer la densité des chaussées sur 5 cm de profondeur avec une sensibilité de 1%

CETE de l’Ouest / DLRCA-Julien BONAL-Willy BOUCHET-Jacky GASCHET-Florian GREFFIER-Vincent LEMASSON-Franck PILNIERE-Jean Claude ROBERT

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

Subatech / EMN-Charbel KOUMEIR-Vincent METIVIER-Noël SERVAGENT

IFSTTAR-Charbel KOUMEIR-Laurent LAGUERRE

IFSTTAR-Charbel KOUMEIR-Laurent LAGUERRE

Dispositif expérimental actuel



Cabine de radioprotection

Générateur RXTension max : 200 kVCourant max : 8 mA

Blindage « maison »

Détection

Détecteur GMlongueur : 24 cm

• 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

RTe

Collimateur

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.



• Mode rétrodiffusion (2/2)


• 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.

2mA

12 cm

10 cm



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.



Nouveau dispositif expérimental

• Investissement DLRCA - Janvier 2013

Collimateur

Blindage

Ecran

Table porte éprouvette

Détecteur



• Investissement DLRCA - Janvier 2013

23 Avenue de l’Amiral Chauvin 49136 Les PONTS de CE - FRANCE



Nouveau dispositif expérimental

Journées Techniques Routes 2013Nantes – 6 & 7 février 2013

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Charbel KOUMEIR (IFSTTAR / Subatech – EMN)

Florian GREFFIER (CETE de l’Ouest – DLRCA)

Documents

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