Le CRR coordonne des mesures comparatives de rugosité sur des planches expérimentales en béton dénudé

En 2019, le CRR a réalisé le suivi quelques planches expérimentales en béton armé continu sur l’autoroute A7 à hauteur de Mons avec une méthode alternative de dénudage de la surface en béton à base de jets d’eau sous très haute pression («hydrodénudage»).

Nous avons profité de l’occasion pour effectuer des mesures comparatives avec différents véhicules de mesure afin de déterminer la rugosité telle que décrite dans les cahiers des charges types régionaux dans un accord de collaboration entre le CRR, le Service public de Wallonie Mobilité et Infrastructures (SPW M&I) et l’Agentschap Wegen en Verkeer (AWV). D’autres essais ont également été réalisés (notamment des mesures de bruit et de texture) pour vérifier et comparer les caractéristiques de surface de ces planches expérimentales avec la référence en béton dénudé «chimiquement» (méthode traditionnelle telle que décrite dans le CCT Qualiroutes).

Planches expérimentales

Pour le projet, deux zones d’essai d’environ 200 m chacune ont été bétonnées deux jours distincts du mois de mai 2019 sur l’aire de repos de Maisières (en direction de la France). Un ou plusieurs jours plus tard, la surface en béton a été dénudée, soit de manière classique (à l’aide d’un retardateur de prise chimique), soit de manière alternative («mécaniquement» à l’eau sous haute pression); entre les zones 1 et 2, le moment du dénudage «mécanique» a également varié, portant à quatre le nombre de planches expérimentales différentes obtenues:

• zone 1A = dénudage chimique, bande de béton 1; 
• zone 1B = dénudage «mécanique», bande de béton 1;
• zone 2A = dénudage chimique, bande de béton 2;
• zone 2B = dénudage «mécanique», bande de béton 2.

Cette méthodologie a permis d’effectuer des essais simultanés sur les surfaces en béton dénudé classique et alternative sur un revêtement en béton ayant exactement les mêmes propriétés (en termes de composition et de conditions d’exécution).

Mesures

Juste après la mise en œuvre, des mesures ponctuelles ont été réalisées par le CRR pour déterminer la texture et la rugosité des planches expérimentales, comme premier contrôle. Le 21 août 2019, une campagne de mesures complète a suivi avec les différents véhicules d’auscultation afin de déterminer la rugosité, la texture, le bruit de roulement et d’autres caractéristiques éventuelles.

Les mesures de rugosité ont été effectuées avec trois appareils de mesure différents (odoliographe, SKM et SCRIM), à chaque fois à une vitesse de 50 km/h.

Les valeurs mesurées peuvent être comparées aux valeurs limites minimales par hm et par 10 m selon le SB 250, versie 4.1.

Les valeurs moyennes corrigées pour le coefficient de frottement transversal (CFT) ont été calculées par 10 m pour les différents passages (deux à quatre) des véhicules de mesure.

Il en est ressorti que les sections 1B et 2B (avec hydrodénudage) présentent nettement plus de variation et d’hétérogénéité dans la rugosité, par exemple entre différents passages, mais aussi dans le sens longitudinal de la planche expérimentale même. Toutes les valeurs mesurées pour la rugosité sont nettement supérieures aux limites fixées dans les cahiers des charges types. Cependant, la rugosité à 50 km/h n’est pas tout à fait la même qu’à 80 km/h, et des valeurs inférieures peuvent se produire à des vitesses plus élevées.

En outre, le profil CFT moyen a été calculé sur les différents passages pour les différents véhicules, ce qui montre une tendance similaire pour la rugosité (odoliographe, SKM et SCRIM). Toutefois, une corrélation absolue n’est pas évidente en raison de l’hétérogénéité des planches expérimentales (en particulier 1B et 2B) et du fait que les véhicules ne suivent jamais exactement la même frayée.

Les mesures de texture à l’aide du profilomètre laser et de la qualité acoustique à l’aide de la remorque CPX selon l’ISO 11819-2 et l’ISO 13473 ont permis de constater une grande variation dans la texture et la profondeur de dénudage pour les différentes planches expérimentales, mais elles se sont toutes révélées être des surfaces routières relativement silencieuses à une vitesse de mesure de 50 km/h. Les planches dénudées mécaniquement sont un peu plus silencieuses, mais présentent sur la base des mesures de texture une absence d’homogénéité plus grande, que ce soit transversalement ou longitudinalement.

Enfin, les véhicules multifonctionnels ARAN (AWV) et VAMOS (SPW M&I) ont également été utilisés pour collecter des informations sur la fissuration, la planéité et d’autres caractéristiques ou dégradations de surface. Les données de mesure brutes obtenues seront analysées et traitées afin d’établir, dans la mesure du possible, une comparaison entre les deux appareils.

À l’avenir, le CRR restera ouvert à d’autres mesures similaires pour comparer différentes techniques d’auscultation, au profit de l’ensemble du secteur de la construction routière et en étroite consultation avec nos partenaires.

Pour en savoir plus sur nos véhicules de mesure et nos équipements, consultez notre article Essais, mesures et logiciels.