Transcript utilisation des rayons X - JTR 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
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.
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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
IFSTTAR
Mesurer la densité des chaussées sur 5 cm
de profondeur avec une sensibilité de 1%
-Charbel KOUMEIR
-Laurent LAGUERRE
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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
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Utilisation des rayons X pour le contrôle de la compacité des chaussées
Résultats expérimentaux
• Principe de l’expérience
Rayons X incidents
Collimateur
Cabine de radioprotection
Te
Cabine
secondaire
R
Compteurs
Tr
Trois compteurs :
• Témoin pour la normalisation
• Transmission collimatée
• Rétrodiffusion en surface
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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.
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Résultats expérimentaux
• Mode rétrodiffusion (2/2)
2mA
10 cm
12 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.
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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.
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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
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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
MERCI POUR VOTRE ATTENTION
Charbel KOUMEIR (IFSTTAR / Subatech – EMN)
Florian GREFFIER (CETE de l’Ouest – DLRCA)
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Nantes – 6 & 7 février 2013