Five pairs of embedded piezoelectric transducers have been installed in the ceiling of the Rogier tunnel in Brussels in June 2019 in order to follow the state of health of concrete repairs.
During 18 months, ultrasonic measurements have been performed continuously with the five pairs of emitters-receivers. Although the measurements have been shown to be sensitive to environmental variations (change of temperature and humidity in the tunnel), we have developed very efficient techniques to filter out these effects [1] in order to avoid false alarms.
Thanks to these new advances in signal processing, the damage indicators that are computed from the measured ultrasonic waves are made very robust to environmental changes. We have been able to establish statistical threshold for detection of abnormalities in the concrete.
The monitoring system allowed to follow the evolution of the setting and hardening of the repair mortar, and to confirm that the adhesion to the old concrete was excellent. After 18 months, the system is still running and the transducers are still functioning perfectly. Daily reports are sent to our research team at ULB-BATir which confirm that there is no degradation of the repairs on the long-run.
[1]. C. Dumoulin and A. Deraemaeker, All seasons monitoring of concrete repair in an urban tunnel in Brussels with emphasis on robustness to environmental variations, Journal of Civil Structural Health Monitoring, 2021, under review
Comment surveiller facilement l’état de santé du béton dans les ponts
ou les tunnels ? Les chercheurs de l’Université libre de Bruxelles
profitent des réparations du béton du plafond du tunnel Rogier,
actuellement opérées par Bruxelles Mobilité, pour installer et tester un
nouveau dispositif de monitoring.
Cédric Dumoulin et Arnaud Deraemaeker, respectivement
chercheur-entrepreneur et professeur au sein du service BATir
(Building, Architecture and Town planning) de l’École polytechnique de
Bruxelles, développent depuis près de 8 ans un système novateur qui permet de réaliser le suivi de la qualité du béton en temps réel.
Les méthodes de suivi des structures actuellement utilisées sont en
effet essentiellement basées sur une inspection visuelle à intervalles
réguliers. Bruxelles Mobilité a mis en place en région bruxelloise un
plan de maintenance des tunnels, ponts et viaducs qui prévoit de
réaliser ces inspections chaque année. Celles-ci nécessitent cependant
une fermeture complète ou partielle de l’ouvrage inspecté. La qualité de
ces inspections dépend de l’expérience et du degré appréciation de
l’opérateur en charge de l’auscultation mais aussi du temps, souvent
réduit, qui lui a été octroyé pour la réaliser. Ces aspects rendent dès
lors les inspections très chères, avec un impact important sur la
mobilité. Pour Bruxelles Mobilité, améliorer la surveillance et le suivi
de l’état de santé des structures en béton vieillissantes est essentiel
pour renforcer la sécurité.
Le nouveau système d’auscultation développé au sein du service BATir
consiste en des mesures par ultrasons émis par les capteurs incorporés
directement au cœur de la structure en béton.
L’efficacité de ces capteurs ainsi que leur capacité à détecter des microfissures dès leur apparition ont déjà été démontrées en laboratoire.
L’objectif de l’équipe est désormais de valider l’efficacité du
système en situation réelle. La mise au point d’un tel système s’inscrit
actuellement dans le cadre du projet Launch Spin-off « TweetCon », financé par Innoviris.
Dans le cadre des réparations du béton du plafond du tunnel Rogier à
Bruxelles, un système de monitoring sera donc installé dans le tunnel la
semaine prochaine. L’installation du système est réalisée avec le
soutien financier de la Région de Bruxelles-Capitale et en collaboration
avec Bruxelles Mobilité qui voit dans cette méthode une manière
d’augmenter sa connaissance de l’état des structures et d’améliorer la
qualité et l’efficience de leur maintenance. Les mesures récoltées
seront directement transmises à l’équipe de recherche via le réseau 4G
grâce au soutien d’Orange-Belgique. Les résultats de l’étude sont
attendus pour début 2020.
