De l’image à la décision : la gestion numérique des ouvrages en béton en pratique
La Belgique compte des milliers d’ouvrages en béton qui approchent progressivement de la fin de leur durée de vie prévue : ponts, murs de quai, tunnels, installations industrielles. En même temps, il devient de plus en plus difficile d’en assurer un suivi correct. Lors d’une récente conférence, Tim Soetens, co-CEO et co-fondateur de Sanacon, a posé une question centrale : comment passer d’images d’inspection isolées à des décisions bien fondées ? Voici les principaux enseignements.
Le défi : plus d’ouvrages, moins de bras
Les gestionnaires de patrimoine font aujourd’hui face à une accumulation de défis :
- Le nombre d’ouvrages nécessitant un entretien ne cesse d’augmenter.
- Les dégâts s’intensifient à mesure que les structures vieillissent.
- Les travaux d’infrastructure causent de plus en plus de nuisances pour les citoyens et la société.
- Le marché du travail compte moins de personnes disponibles pour l’inspection et l’entretien.
- Les budgets sont sous pression.
S’y ajoute un problème moins visible : la perte de connaissances. Les gestionnaires nous le disent souvent : « Une inspection a bien eu lieu, vers 2012 ou 2013, mais nous n’en avons plus rien. » Ou encore : « Des carottes ont été prélevées et le rapport existe, mais nous ne savons plus où chaque carotte a été forée. » Une mesure sans localisation est, en pratique, une mesure perdue.
Plus de données, à condition de bien les gérer
Plus de données apportent plus de connaissances, mais seulement si le flux de données est bien géré et débouche sur un avis fondé. Chez Sanacon, nous partons donc de quatre principes :
- Couverture complète. Fini l’inspection visuelle ponctuelle : les drones offrent une image complète de l’ouvrage, ce qui nous rend moins dépendants de l’opérateur.
- Traitement automatique. Passer le plus rapidement possible des images et mesures brutes à des résultats exploitables.
- Localisation exacte. Chaque mesure brute et chaque résultat d’analyse est lié à l’emplacement précis sur la structure.
- Passé, présent et futur. Comparer les inspections d’aujourd’hui à celles d’hier, comme base d’une gestion prédictive du patrimoine.
Étude de cas : une structure en béton dans l’Escaut
Pour illustrer cette approche, nous avons présenté un projet récent : une structure en béton armé dans l’Escaut, construite en 1980.
La demande initiale du client était limitée : cartographier les armatures longitudinales et transversales afin de réduire au minimum le risque de percer une armature lors de l’installation de nouveaux rails. Éventuellement, la carbonatation et les chlorures pouvaient aussi être testés.
Nous avons proposé une approche en trois étapes, avec un fil conducteur : rassembler toutes les données dans un seul modèle numérique.
Étape 1 : inspection visuelle par drone
L’ensemble de la structure a été capturé à l’aide de deux drones (DJI M4E et Flyability ELIOS 3). Il fallait tenir compte de la marée : les vols n’étaient possibles qu’à marée basse. L’éclairage sous la structure a également eu une grande influence sur la qualité des images.
Au total, 444 images ont été traitées pour obtenir un modèle 3D détaillé. Celui-ci permet de répondre à des questions comme : où les dégâts sont-ils visibles et où ne le sont-ils pas ? Sont-ils localisés ou observe-t-on des schémas récurrents ?
Étape 2 : mesures et prélèvements
Avec l’aide de cordistes, nous avons réalisé des carottages et des mesures d’enrobage. La profondeur de carbonatation et la pénétration des chlorures ont ensuite été déterminées en laboratoire.
Un élément marquant a été l’utilisation de l’IA pour déterminer la profondeur de carbonatation sur les carottes. Sur l’une d’elles, la mesure par IA a donné une moyenne de 8,7 mm (écart-type de 2,7 mm, sur base de 193 lignes de mesure). La mesure manuelle donnait une moyenne de 10 mm avec un écart-type de 3 mm. Ce travail est encore en cours, mais les résultats sont prometteurs : l’IA accélère le travail, l’ingénieur reste responsable.
Toutes les données ont été rassemblées dans DIMCOST® : images de drone, mesures d’enrobage, carottes et résultats de laboratoire, chacun lié à son emplacement exact sur la structure. Plus aucune carotte ni mesure sans localisation.
Étape 3 : analyse et avis
Sur base de ces données liées, nous avons calculé la durée de vie résiduelle par zone de la structure. Le résultat est sans équivoque :
| Zone | Enrobage moyen | Profondeur moy. de carbonatation | Probabilité de défaillance carbonatation | Probabilité de défaillance chlorures |
|---|---|---|---|---|
| Caissons, face latérale | 36 mm | 3 mm | 0 % | 44 % |
| Poutre de roulement, face inférieure | 30 mm | 9 mm | 0 % | 6 % |
| Poutre de roulement, face latérale | 42 mm | 15 mm | 0 % | 19 % |
| Moyenne | 38 mm | 9 mm | 2 % | 34 % |
Probabilité de défaillance : probabilité d’atteinte des armatures à l’âge actuel de la structure (46 ans).
La conclusion est claire : pour cet ouvrage, la carbonatation ne pose pas de problème, contrairement aux chlorures. Ce sont surtout les faces latérales des caissons qui demandent de l’attention. Grâce au modèle 3D, le gestionnaire visualise un score d’état pour chaque point de mesure, au bon endroit, et peut décider de manière ciblée où une réparation est nécessaire et ce qu’elle coûtera.
Conclusion : les rapports au fond d’un tiroir, c’est du passé
L’avenir de la gestion du patrimoine est numérique, visuel et prédictif. Dans ce cas, cela s’est traduit en quatre étapes :
- Couverture complète : 444 images de drone, traitées en un modèle 3D de toute la structure. Une vue d’ensemble plutôt que des échantillons.
- Traitement automatique : analyse par IA de la profondeur de carbonatation, validée par des mesures manuelles.
- Localisation exacte : carottages et mesures d’enrobage liés à leur emplacement dans le modèle.
- Passé, présent et futur : la carbonatation et les chlorures déterminent la durée de vie résiduelle et l’avis de réparation, pour des décisions fondées sur les coûts à long terme.
Vous gérez des ouvrages en béton et souhaitez connaître leur durée de vie résiduelle ? Contactez Sanacon ou découvrez DIMCOST®.
