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Inspection des structures de béton : des systèmes plus précis pour un meilleur diagnostic

L’accroissement de la population mondiale a eu pour conséquence l’accroissement du nombre et de la taille des villes. On estime que le taux annuel de croissance urbaine dans le monde est de 3 % et que la population des villes augmente beaucoup plus vite que la population totale.

Infrastructure Transport
François Châteauneuf
Date  Août 2020

En 2050, selon l’ONU, 43 villes compteront plus de 10 millions d’habitants et 68 % de la population mondiale vivra en milieu urbain, contre 55 % actuellement. Ce taux représentera 6,7 milliards de personnes, alors qu’il y a aujourd’hui 4,2 milliards de citadins et qu’il n’y en avait que 751 millions en 1950.

Qui dit concentration urbaine, dit aussi plus de routes, plus de gros immeubles, plus d’infrastructures. Sachant que le béton est le matériau le plus utilisé en génie civil, les villes et les entrepreneurs l’utiliseront encore et encore dans les infrastructures de logement, de déplacement, de divertissement et autres.

Malheureusement, le béton n’est pas un matériau durable. Il y a cinq mécanismes de dégradation du béton : la corrosion des armatures, les attaques sulfamiques, l’alcali-réaction, les cycles de gel et de dégel et, enfin, la lixiviation. Toutes ces causes amènent une dégradation plus ou moins importante du béton, à plus ou moins long terme.

Dans le paysage urbain mondial, les structures en dégradation ou en réparation sont visibles partout. Au Québec, les inspections générales sont réalisées en moyenne tous les trois ans. Les technologies d’instrumentation disponibles ont évolué et viennent confirmer les diagnostics de plus en plus précis des ingénieurs et techniciens sur le terrain. Parmi les inspections effectuées, il y a tout d’abord l’inspection visuelle des structures pour déceler les signes de détérioration comme les fissures. Ensuite, il peut y avoir des mesures de microfissures par carottage et du monitorage des paramètres chimiques de la structure (pH et pénétration des ions qui attaquent les armatures).

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Mais comment être plus précis et, surtout, obtenir un portrait réel de la situation pour prendre les meilleures décisions et éviter des catastrophes comme l’effondrement du viaduc de la Concorde, en banlieue de Montréal, ou celui du pont Morandi, à Gênes, qui a fait 43 morts en 2018 ?

Il y a quelques années, les experts en optique et photonique de l’INO ont mis au point un capteur chimique à fibre optique capable de mesurer les niveaux d’ion en chlore libre et de pH, des données essentielles pour monitorer convenablement le vieillissement du béton.

Les caméras de l’INO pourraient également contribuer au développement d’un système d’inspection des viaducs et des ponts basé sur l’imagerie. À l’heure actuelle, avec le carottage d’échantillon et les mesures en laboratoire, la procédure est parfois longue et pénible. Dans le cas des vides d’air, par exemple, si un essai échoue, l’échantillon est expédié dans un autre laboratoire. Le résultat dépend de l’opérateur et de la qualité du polissage de l’échantillon. Par contraste, un système incluant une caméra et un logiciel comme celui de l’INO pourrait contribuer à quantifier les fissures et les mesures de vides d’air à même les structures. Grâce à l’intelligence artificielle, ce système livre des données en temps réel, condition préalable à la rapidité de réaction en cas de besoin.

Avec des besoins de plus en plus grandissants, les demandes en mesures et en inspections plus précises et plus rapides sont appelées à se multiplier. En vous associant avec INO, vous pourriez être en mesure de proposer à l’industrie de la construction une solution capable de faire économiser temps et argent. Depuis plus de 30 ans, INO crée et développe des solutions innovantes et pertinentes pour répondre aux besoins d’entreprises québécoises et canadiennes dans plusieurs domaines, dont les infrastructures et le transport. N’hésitez pas à me contacter pour connaître les différentes possibilités que l’INO peut vous offrir.

À propos de l'auteur

François Châteauneuf

Directeur - Ressources durables, agriculture et infrastructure

François Châteauneuf a obtenu son doctorat en chimie à l’Université Laval et son doctorat en sciences en chimie physique à l’Université de Paris-XI en 1997.  Après avoir été ingénieur système durant 8 ans, il a rejoint INO en 2006 où il a dirigé le programme environnement et a supervisé les activités de développement autour des LiDAR élastiques et spectroscopiques. François est responsable depuis 2018 de l’unité d’affaires ressources durables, agriculture et infrastructure.

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