Adapting infrastructure

Projet européen, SUP&R ITN a contribué à développer des innovations destinées à prolonger la durée de vie des infrastructures sans diminuer leur fiabilité structurelle. Clos en 2017, il a permis à l’Ifsttar d’accueillir 3 doctorants et de produire 6 publications et un logiciel sur les applications routières et ferroviaires.

Coordonné par l’Université de Nottingham (UNOTT), SUP&R ITN (The Sustainable Pavements & Railways Initial Training Network) a été déposé en 2013 en réponse à l’appel à projet FP7 PEOPLE ITN. Il a permis le recrutement de 13 doctorants et 3 post-docs sur des thématiques liées à la conception, la construction, l’entretien, la durabilité et l’évaluation environnementale des infrastructures routières et ferroviaires. Les principaux partenaires associés à l’UNOTT étaient les Universités de Palerme, de Dublin, de Huelva et de Grenade, et les industriels SACYR, REPSOL, Irish Rail et URS. L’Ifsttar est intervenu sur la partie routière avec un doctorant sur le thème de la durabilité des enrobés à basse température intégrant des recyclés (MIT/MAST) et sur la partie évaluation environnementale avec un chercheur postdoctoral sur les outils d’analyse du cycle de vie (EASE/AME). Le budget total du projet était de 4 M€ avec un financement de 0,5 M€ pour l’Ifsttar. Le laboratoire MIT (MAST) a aussi accueilli temporairement 3 doctorants sur la résistance à la fissuration des enrobés aux liants végétaux, les liants pour enrobés tièdes et la modélisation d’enrobés caoutchouc pour des applications ferroviaires. Lancé en octobre 2013, le projet  s’est terminé en octobre 2017.

Le bilan provisoire de la production comprend 50 publications dont 6 de l’Ifsttar et un logiciel d’évaluation environnementale (SUP&R ITN MCDA Tool), accessibles sur le site du projet.

La collaboration structurante de recherche DEDIR (Ifsttar/Cerema) a contribué au développement de nouvelles méthodes d’instrumentation et d’auscultation à grand rendement, indispensables pour améliorer les diagnostics et la maintenance raisonnée du réseau routier.

Co-animée par l’Ifsttar et le Cerema, DEDIR visait à optimiser les moyens consacrés à l’entretien et à la préservation du patrimoine routier. Articulée autour de sept sujets, cette opération de recherche couvrant un large spectre a débouché sur différentes formes de livrables : modèles, méthodologies, logiciels, démonstrateurs, articles. De nouveaux modèles de prédiction de l’endommagement des chaussées (fissuration) ont été développés, tout en investiguant dans de nouvelles méthodes d’auscultation et de diagnostic des structures de chaussées. Des appareils d’auscultation de surface, plus simples et plus modernes ont aussi été développés et intéressent fortement la profession routière. Accompagnés de nouveaux logiciels d’exploitation et de gestion de base de données, la gestion des réseaux s’en trouve facilitée. Coté renforcement des chaussées, l’utilisation de géo-grilles dans les structures a été testée et évaluée sur le manège de fatigue. Une meilleure caractérisation du trafic poids lourds et de son impact sur les chaussées a aussi été menée.

Ces nouvelles méthodes et les logiciels associés ont été présentés le 17 mai 2018 sur le site de Nantes de l’Ifsttar.

Certaines actions seront poursuivies dans le cadre de différents projets ou collaborations comme le projet national DVDC (durée de vie des chaussées) ou diverses conventions avec la profession routière (gestionnaires, entreprises…).

Le diagnostic des infrastructures vieillissantes et le développement de méthodes innovantes pour leur auscultation étaient au cœur des recherches menées avec le soutien de la Commission européenne dans le cadre de l’action COST GPR TU 1208. Cette action a porté sur l'échange de connaissances scientifiques et techniques de la technique radar géophysique – ou de structure – (GPR) appliquée aux problématiques de génie civil (GC). L'action visait à établir et à renforcer des liens actifs entre les universités, les instituts de recherche et l'industrie travaillant dans le domaine du GPR. Elle a réuni environ 150 institutions issues de 28 pays membres.

L'action est découpée en 4 axes dédiés à :

• l'instrumentation radar,

• les applications de GC,

• la modélisation et le traitement et l'inversion de signaux radar,

• la complémentarité des techniques d'auscultation non destructives en GC.

Les contributions et productions sont nombreuses : 16 formations, 38 missions scientifiques courtes, 2 livres, 4 guides, 1 catalogue, 125 articles dans des revues scientifiques à relecture et 472 communications dans des congrès internationaux. L'action a également conduit à la création d'une association TU1208 GPR association et d'un journal scientifique Ground Penetrating Radar - ISSN : 2533-3100.
L'Ifsttar a été impliqué dans cette action à travers la participation de trois chercheurs, dont X. Derobert, qui a co-animé l'axe 2 du COST et la rédaction de 3 guides techniques portant sur la détection des réseaux enterrés en site urbain, l'auscultation des structures de chaussées souples et l'évaluation des structures en béton par technique radar.

Dans le domaine des ouvrages d’art, le prix du Cerema a été attribué à l’opération « poutre VIPP de Clerval » sur l’analyse et la qualification d’une méthode de réparation efficace pour un type répandu d’ouvrages dont le vieillissement est critique.

Plusieurs thèses sur la durabilité des matériaux cimentaires, traditionnels ou innovants, et sur le diagnostic électrochimique et mécanique des bétons armés apportent des progrès sensibles pour l’évaluation des ouvrages en béton armé et de leurs armatures vis-à-vis de la corrosion et pour l’optimisation de leur maintenance. Les nouvelles méthodes de prévention des dégradations sont valorisées dans les normes françaises et européennes, et dans des recommandations éditées en 2017 pour éviter la réaction sulfatique interne dans les bétons, avec un nouvel essai de performance vis-à-vis de l’attaque par l’hydrogène sulfureux dans les ouvrages d’assainissement.