Sous les radars : l’auscultation

La réflectométrie par radar (radar géophysique) est une méthode d’investigation non destructive à haut rendement, légère, qui permet la reconnaissance interne des structures (géométrie) et la détection d’anomalies pouvant les affecter.

Principe de la méthode : voir Lerm Infos. Interview JL Garciaz (2013) http://doc.lerm.fr/controle-non-destructif-des-ouvrages-et-des-batiments/

©setec LERM. Radar

Reconnaissance de la structure

Le radar est avant tout un instrument de mesure qui permet de détecter des interfaces entre des matériaux de nature différente, des vides ou encore des éléments métalliques.

L’examen par radar renseigne sur la constitution d’une structure, non pas en termes de nature mais en termes géométriques, par exemple pour mesurer l’épaisseur des différentes couches de briques ou autres (pierres, moellons, béton…).

Il est également possible de repérer les éléments métalliques de renfort d’une cheminée maçonnée (chaînages, filants, tirants… conduits métalliques) et bien sûr la position des aciers (profondeur, maillage) dans le cas du béton armé.

La profondeur d’investigation du radar peut atteindre plusieurs mètres dans les cas les plus favorables. Elle est généralement de l’ordre de 1 à 2 mètres dans les maçonneries et de 0,5 à 1 mètre au maximum dans le béton armé.

Les anomalies

Qu’appelle-t-on anomalie ?

Une maçonnerie de cheminée est souvent constituée de briques et de mortier. Il existe donc une certaine hétérogénéité constitutive normale, et le rendu global de l’examen par radar montre une « image » de référence.

Lorsque l’intensité, le nombre, ou encore la géométrie des échos radar varient par rapport à cette référence, on peut considérer qu’il existe une « anomalie ».

Ainsi, le radar permet le repérage d’anomalies susceptibles de correspondre :

  • à des hétérogénéités anormalement importantes, signe d’existence de vides ponctuels multiples, de joints dégradés, de pertes de cohésion des matériaux ;
  • à des délaminages importants ou vides francs : décollements entre « rouleaux » de briques, vides liés à des pertes de fines ou de remblais « tout-venant » dans un remplissage interne ;
  • à une augmentation anormale de l’humidité

En revanche, il existe des limites : la détection de fissures n’est généralement pas possible car l’épaisseur minimale de vides détectable par radar est pluri millimétrique. De plus les interfaces perpendiculaires à la surface auscultée ne provoquent pas d’écho en retour donc elles ne peuvent pas être détectées.

L’interprétation et le rendu des données radar

L’obtention en temps réel des résultats bruts permet d’implanter sur site avec précision, et sans caractère aléatoire, d’éventuels sondages destructifs (carottages, ouvertures) destinés à contrôler et/ou étalonner certaines anomalies. Ces étalonnages permettent notamment de préciser l’origine et la nature de ces anomalies afin d’étendre l’interprétation des données à l’ensemble de la cheminée auscultée.

L’élaboration de logiciels spécifiques, combinant le traitement mathématique complexe du signal radar brut et l’analyse géométrique de la répartition des cibles détectées, permet la cartographie en 2D ou 3D des anomalies dans les structures auscultées.

Néanmoins, une longue expérience de la méthode est indispensable à la bonne interprétation des données. Se combinent un certain nombre de paramètres qui rendent l’interprétation parfois complexe et délicate, l’humain étant souvent seul capable d’évaluer le seuil hypothétique de ce qui est observé.

©setec LERM. Radar. Principe de représentation cartographique d’anomalies.

Points forts de la méthode

Certes, le radar ne détecte pas « tout » et la complémentarité avec d’autres méthodes d’auscultation (ultrasons, thermographie…) pourrait s’avérer nécessaire dans certains cas.

Mais la légèreté de mise en œuvre et le grand rendement des investigations par radar constituent les points forts de la méthode. Ainsi, l’auscultation devient exhaustive et non plus limitée à quelques zones dites « représentatives », parfois délicates à sélectionner.

Des surfaces de plusieurs dizaines de mètres carrés peuvent être couvertes en radar dans la journée, en fonction des moyens d’accès mis en œuvre (nacelle, cordistes…).

La sensibilité de cet outil permet toujours d’apporter des renseignements utiles au diagnostic d’une structure, en l’occurrence une cheminée.

 

Origine, développement et applications de la technique du radar

Lerm Infos. Interview JL Garciaz (2013) http://doc.lerm.fr/controle-non-destructif-des-ouvrages-et-des-batiments/

Article Moniteur du Bâtiment (2010) https://www.lemoniteur.fr/article/controle-non-destructif-des-ouvrages-ou-comment-obtenir-une-echographie-des-structures.1213529