Dans certains endroits des États-Unis, l’état des routes semble être un problème majeur. Nous pourrions en dire la même chose de certaines routes françaises, usées par le temps, mais dont les coûts de réfection sont faramineux. Nids de poules, bitume qui se décroche, ornières, toutes ces routes peuvent devenir dangereuses à la longue et abîment les voitures. L’université de Purdue, située dans l’Indiana, qui a vu de personnages de grande renommée en sortir comme Neil Armstrong, a inventé un « béton parlant ». Ce dernier permettrait d’économiser des millions de dollars aux contribuables et d’améliorer les conditions de circulation dans le pays. Découverte.
Le béton « qui parle », qu’est-ce que c’est ?
Le béton inventé par les chercheurs de Purdue est directement intégré dans une coulée et se dote de capteurs. Ces derniers envoient des données cohérentes et précises aux ingénieurs sur la résistance du béton. Ainsi, ils peuvent réparer uniquement les endroits les plus abîmés et réduire les coûts de réfection. Ces bitumes abîmés seraient également responsables des embouteillages à travers tout le pays, car pendant les travaux de réfection, les routes sont condamnées. Annuellement, cela représente 4 milliards d’heures et 3 milliards de litres d’essence perdus, selon Luna Lu, professeur Reilly et directeur par intérim de la Lyles School of Civil Engineering de Purdue. Ces coûts seraient principalement liés à une mauvaise connaissance des niveaux de résistance du béton. Lorsque le béton est endommagé prématurément par une charge de trafic trop importante, aucun moyen ne permet de détecter le problème actuellement.
Pourquoi s’être intéressé au béton ?
Aux États-Unis, les chaussées en béton représentent 2 % des routes américaines, mais environ 20 % du réseau inter-États des États-Unis. Et si les chercheurs se sont intéressés au béton des routes, c’est parce qu’il est le plus difficile à réparer. De plus, ces chaussées en béton sont généralement celles qui supportent le trafic « inter-État » et supportent donc une grande partie du trafic du pays. Le problème semble être d’une haute importance dans le pays. En effet, plus de la moitié des États américains dotés d’une chaussée inter-état en béton se sont engagés à participer à une étude financée par le fonds commun de la Federal Highway Administration pour la mise en œuvre des capteurs. Les États participants sont l’Indiana, le Missouri, le Dakota du Nord, le Kansas, la Californie, le Texas, le Tennessee, le Colorado et l’Utah. Ajoutons l’Indiana qui, avec le Texas, testent déjà le béton à capteurs inventé par les universitaires. Baptisé Rebel, ce béton est déjà produit par l’entreprise WaveLogix fondée en 2021, afin de fabriquer cette technologie à plus grande échelle.
Comment fonctionne le béton parlant ?
Sous une coulée de béton, ce capteur circulaire noir transmet des données sur les niveaux de résistance du béton via un fil qui se branche sur un appareil de surface portatif appelé enregistreur de données. Les ingénieurs reçoivent des données en temps réel de l’appareil via une application pour Smartphone. Lu et son laboratoire ont commencé à développer la technologie en 2017. Un développement suite à une demande du ministère des Transports de l’Indiana. Ce dernier sollicitait de l’aide pour éliminer les défaillances prématurées des chaussées en béton nouvellement réparées. Le but étant de déterminer plus précisément quand les chaussées seraient de nouveau prêtes à être remises en service.
Rebel viendra progressivement remplacer les méthodes actuelles qui consistent à prélever des échantillons de béton, puis à les analyser en laboratoire. À partir des données recueillies, les ingénieurs estiment alors le niveau de résistance en cours et ordonnent la réfection des routes. En sachant que le béton ne réagit pas de la même façon à l’intérieur du laboratoire qu’à l’extérieur, les résultats peuvent être faussés et les réparations engagées alors que cela n’était pas forcément nécessaire. Grâce à la technologie inventée par Mme Lu et son équipe, les ingénieurs n’auront plus besoin de se fier à des échantillons de béton désormais pour estimer le moment où le béton frais devient suffisamment mûr.