Valeur de mesure du compactage intelligent par rapport à Density Direct : quelle est la différence ?

Au cours des dernières années, le compactage intelligent (IC) a connu de nombreuses avancées visant à éliminer les incertitudes lors du processus de pose d'enrobé. En fait, la Federal Highway Administration (FHWA) continue de collaborer avec de nombreux États et fabricants pour perfectionner les systèmes de compactage intelligent qui fournissent à l'opérateur des informations en temps réel essentielles à l'atteinte de la densité cible. Ces facteurs comprennent le nombre de passes, la température du tapis et la valeur de mesure du compactage intelligent (ICMV), chacun permettant aux opérateurs de prendre des décisions éclairées sur-le-champ.

Mais tous les systèmes de compactage intelligent ne se limitent pas à mesurer l'ICMV. Les compacteurs Volvo qui utilisent Compact Assist with Density Direct™, par exemple, fournissent des calculs de densité en place en temps réel, poussant l'ICMV encore plus loin. Voyez vous-même la différence. 

COMMENT FONCTIONNE LE COMPACTAGE INTELLIGENT

Les systèmes de compactage intelligent intègrent un système de mesure à base d'accéléromètres, un GPS, des capteurs de température à infrarouge ainsi qu'un ordinateur de bord qui fournit des données de compactage en temps réel à l'opérateur. Les principales fonctionnalités des systèmes de compactage intelligent, communes à tous les fabricants, sont la cartographie des passes, la cartographie de la température de surface et la collecte de données.

• Cartographie des passes – Les systèmes de compactage intelligent fournissent des informations en temps réel à l'opérateur, indiquant le nombre de passes effectuées et garantissant une meilleure uniformité sur 100 % de la surface de la couche. Le surcompactage est tout aussi néfaste pour la qualité que le sous-compactage, et la cartographie des passes permet de s'assurer que l'opérateur ne fait ni trop ni trop peu de passes.
• Cartographie de la température – Les systèmes de compactage intelligent affichent en temps réel la température de surface de la chaussée à l'opérateur. C'est un élément crucial, car la température influence grandement la capacité de compactage du matériau. Grâce à ces données de température en temps réel, un opérateur de compacteur expérimenté saura ajuster le processus de pose afin de compacter l'enrobé à des températures optimales et d'éviter les passes supplémentaires qui augmentent les coûts du projet et prolongent les échéanciers.
• Collecte de données – La FHWA a reconnu que les données de compactage intelligent pouvaient apporter une valeur considérable aux protocoles de contrôle de la qualité; il est donc essentiel de veiller à ce que les données soient recueillies et présentées dans un format standardisé pour tous les systèmes de compactage intelligent des fabricants.

Bien que ces trois caractéristiques soient plus ou moins standard sur l'ensemble des systèmes de compactage intelligent, la méthode de calcul de l'ICMV de l'enrobé varie considérablement d'un système à l'autre. La majorité des systèmes de compactage intelligent proposent un calcul en temps réel de l'ICMV de l'enrobé; toutefois, chaque fabricant utilise une méthodologie légèrement différente. Malgré les écarts de calcul entre les fabricants, tous visent le même objectif : établir une corrélation directe entre l'ICMV et la densité.

QU'EST-CE QUE LA VALEUR DE MESURE DU COMPACTAGE INTELLIGENT ?

La valeur de mesure du compactage intelligent (ICMV) est un terme générique de l'industrie désignant une mesure de rigidité calculée à l'aide des mesures d'accéléromètres sur les compacteurs vibrants. L'ICMV n'est pas une mesure de la densité en soi : c'est une valeur utilisée pour la calculer.

En 2014, la FHWA a publié un rapport sur une étude visant à établir une corrélation claire entre les calculs d'ICMV et la densité en place de l'enrobé. Le rapport a révélé que les valeurs ICMV seules ne peuvent pas estimer de manière fiable la densité des carottes, précisant : « Les valeurs ICMV passe par passe correspondent bien aux mesures du densimètre nucléaire lors du compactage initial. L'ICMV finale ne correspond pas bien à la densité des carottes. »

De nombreux facteurs sont cités pour expliquer ce manque de corrélation, notamment la profondeur de mesure, l'empreinte au sol et le changement de rebond des cylindres lorsque la température de l'enrobé descend sous un certain seuil. Le rapport souligne toutefois que les systèmes de compactage intelligent « peuvent être utilisés comme un outil perfectionné de contrôle de la qualité en surveillant l'ICMV en temps réel pendant les travaux afin d'optimiser le créneau idéal pour le compactage ».

COMMENT VOLVO DENSITY DIRECT FOURNIT AUX OPÉRATEURS DES VALEURS DE DENSITÉ EN TEMPS RÉEL

Density Direct, une technologie exclusive aux compacteurs Volvo, offre une méthode alternative pour prédire la densité. Comme pour les autres systèmes de compactage intelligent, Volvo Compact Assist with Density Direct propose la cartographie de la température de surface, la cartographie des passes et des fonctions de collecte de données par l'intermédiaire de l'écran Volvo Co-Pilot. Toutefois, le système Volvo offre l'avantage supplémentaire d'effectuer des calculs de densité en temps réel. D'un simple toucher sur l'écran, l'opérateur du compacteur peut voir la densité estimée du matériau en cours de compactage et, contrairement aux valeurs ICMV sans unité, les données de Density Direct sont exprimées sous forme de pourcentage de vides d'air éliminés.

Le système Density Direct comprend un écran permettant à l'utilisateur de configurer le système pour une planche d'essai d'étalonnage. Une fois l'étalonnage lancé, le système délimite automatiquement la zone que l'opérateur doit couvrir en effectuant quatre passes avec vibration. Ces passes servent à entraîner le réseau de neurones artificiels du système. Une fois l'opération terminée, l'étalonnage est enregistré et l'écran Volvo Co-Pilot affiche la densité estimée sous forme de pourcentage. Pour une précision optimale, des carottes d'enrobé sont prélevées sur la planche d'étalonnage (après le compactage final) et analysées en laboratoire. Ces valeurs peuvent ensuite être intégrées à l'étalonnage pour affiner la précision de la densité estimée. L'ICMV ne nécessite aucun étalonnage, mais n'offre pas non plus de corrélation directe avec les résultats de densité.

L'interface utilisateur de Volvo Compact Assist with Density Direct présente une carte de densité, affichant chaque unité carrée de surface compactée sous une couleur représentant la densité estimée. Elle fournit également des relevés numériques en temps réel de la densité estimée, issus d'une moyenne sur la largeur du cylindre, ainsi que la température de surface et le nombre de passes affichés sur le côté de l'écran. L'utilisateur peut aussi basculer entre la cartographie de la densité, la cartographie de la température de surface et la cartographie des passes. La fonction de cartographie des passes enregistre chaque passe du compacteur et le chevauchement des cylindres avec une couleur distincte, permettant à l'opérateur de repérer facilement les manques et d'assurer une couverture uniforme. La cartographie de la température indique à l'opérateur la trajectoire du compacteur superposée à la température de surface enregistrée.

LES AVANTAGES DU COMPACTAGE INTELLIGENT AVEC DENSITY DIRECT

Les entrepreneurs routiers qui utilisent le compactage intelligent sont mieux placés pour remporter les appels d'offres des ministères des Transports et peuvent prendre des décisions de contrôle de la qualité en temps réel. Ceux qui choisissent Density Direct bénéficient en outre d'une corrélation éprouvée avec la densité des carottes par rapport à ces autres systèmes.

À mesure que l'adoption du compactage intelligent s'impose, les entrepreneurs doivent se familiariser avec cette technologie pour demeurer concurrentiels. Plusieurs administrations ont déjà adopté des devis techniques exigeant le compactage intelligent et imposent aux entrepreneurs routiers d'utiliser des systèmes de compactage intelligent sur certains projets. Cette tendance ne fera que s'accentuer. Les entrepreneurs routiers possédant une expérience éprouvée des systèmes de compactage intelligent bénéficieront d'un net avantage pour décrocher des contrats publics assortis de ces exigences techniques.

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Si vous n'avez pas encore utilisé de système de compactage intelligent, nous proposons Compact Assist Start pour vous aider à faire vos premiers pas. Ce forfait d'entrée de gamme est offert sur les compacteurs d'enrobé Volvo DD110C, DD120C, DD128C et DD140C. Facile à utiliser et ne nécessitant aucune configuration, il comprend les fonctionnalités de cartographie des passes et de cartographie de la température, offrant à vos opérateurs des données en temps réel sur l'avancement des travaux.

Apprenez-en davantage sur Volvo Compact Assist with Density Direct pour découvrir tous les avantages offerts par ce système. Vous pouvez également obtenir des instructions étape par étape sur la façon d'activer et d'étalonner Compact Assist with Density Direct sur les compacteurs d'enrobé Volvo.

Par Mark Eckert – Chef de produit, Compactage, Volvo Construction Equipment

Mark occupe actuellement le poste de chef de produit pour l'équipement de compactage chez Volvo CE. Fort de 20 ans d'expérience dans l'industrie de l'équipement de construction, il forme les clients aux meilleures pratiques de pose d'enrobé et de compactage, à l'équipement de construction et aux applications de manutention de matériaux.