Qu'est-ce qu'un densimètre nucléaire ?
Un densimètre nucléaire est un instrument portatif qui mesure la densité et l’humidité des sols et de l’enrobé à l’aide de sources radioactives.
Fonctionnement
L’appareil contient deux sources scellées. Une source gamma (césium-137) mesure la densité. Le niveau de rayonnement au détecteur indique le degré de compacité du matériau. Une source neutronique (américium-241/béryllium) mesure l’humidité. L’hydrogène du matériau ralentit les neutrons rapides, et l’appareil lit l’humidité à partir de cet effet.
Transmission directe et rétrodiffusion
En transmission directe, la tige source est introduite dans un trou du matériau, et le rayonnement traverse le matériau jusqu’à un détecteur situé dans la base de l’appareil. L’ASTM D6938 autorise une profondeur de source allant jusqu’à 300 mm (12 po). Cette méthode est la plus précise.
En rétrodiffusion, la source reste en surface et le détecteur lit le rayonnement que le matériau renvoie. La méthode ne détecte pas les variations de densité plus profondes qu’environ 5 à 7,5 cm (2 à 3 pouces). Elle convient aux matériaux homogènes comme les couches d’enrobé. L’ASTM D6938 mesure l’humidité en mode rétrodiffusion, quelle que soit la méthode utilisée pour la densité.
Utilisation dans la construction aéroportuaire
L’appareil contrôle le compactage des travaux neufs. Dans l’AC 150/5370-10H de la FAA, l’Item P-152 fixe la densité en place de la plateforme et du remblai selon l’ASTM D1556 ou par transmission directe selon l’ASTM D6938. Le texte exige que l’appareil soit étalonné selon l’ASTM D6938.
Dans l’Item P-401, l’entrepreneur garde un densimètre sur le chantier pour trouver le meilleur plan de passes de compactage. La spécification permet à un densimètre nucléaire de surveiller la densité selon l’ASTM D2950. L’acceptation est différente. Elle repose sur une carotte par sous-lot, avec une limite de densité de 92,8 % pour la couche de surface.
Sécurité et contrôle
Les sources sont radioactives, donc un organisme de réglementation délivre une licence à chaque utilisateur. Aux États-Unis, le 10 CFR 30.34(i) exige deux contrôles physiques indépendants contre l’enlèvement lorsque personne ne surveille l’appareil. Au Canada, un appareil doit subir un essai d’étanchéité tous les 12 mois. Les exigences varient selon le pays et selon la licence.
Cette page traite du contrôle qualité de la construction. Elle ne décrit pas de méthode pour inspecter un aérodrome en service.
Foire aux questions
- Quelle est la différence entre la transmission directe et la rétrodiffusion ?
- En transmission directe, la tige source gamma est introduite dans un trou du matériau et le détecteur se trouve dans la base de l'appareil. En rétrodiffusion, la source reste en surface. La transmission directe est la méthode la plus précise. La rétrodiffusion ne détecte pas les variations de densité plus profondes qu'environ 5 à 7,5 cm (2 à 3 pouces).
- La FAA utilise-t-elle un densimètre nucléaire pour accepter la densité de l'enrobé ?
- Non. Dans l'Item P-401 de la FAA, l'acceptation de la densité de la couche repose sur une carotte par sous-lot, essayée selon l'ASTM D2726. La spécification n'autorise le densimètre nucléaire qu'à surveiller la densité pendant la mise en place, selon l'ASTM D2950.
- Quelles normes couvrent les densimètres nucléaires ?
- L'ASTM D6938 couvre les sols et les mélanges sol-granulats. L'ASTM D2950 couvre le béton bitumineux. L'AC 150/5370-10H de la FAA cite les deux dans ses spécifications standard de construction.
Références
- faa-ac-150-5370-10h
- AC 150/5370-10H, Standard Specifications for Construction of Airports FAA
- cnsc-portable-gauges
- Working Safely With Portable Gauges Canadian Nuclear Safety Commission
- astm-d6938-23
- ASTM D6938-23, Standard Test Methods for In-Place Density and Water Content of Soil and Soil-Aggregate by Nuclear Methods (Shallow Depth) ASTM International
- cfr-10-30-34
- 10 CFR 30.34, Terms and conditions of licenses US Nuclear Regulatory Commission (eCFR)
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