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RÉSUMÉ
Pour garantir la fiabilité et la durabilité des ponts, il est nécessaire d'étudier régulièrement la structure afin d'évaluer l'état de l'ouvrage. Cette étude permet aux gestionnaires des ponts de prendre si nécessaire les mesures de sécurité et d'entamer éventuellement les démarches pour les réhabiliter. Pour diagnostiquer efficacement un pont, différents méthodes d'auscultation sont possibles. Mesures topographiques, géométriques (évolution du nivellement, mesure de déformation générale ou de déplacement sous chargement), mesures directes de forces ou encore mesures locales de fonctionnement : cet article détaille ainsi les principales techniques pour évaluer la qualité et l'état des matériaux et du fonctionnement des structures.
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Daniel POINEAU : Ingénieur divisionnaire des Travaux Publics de l'État – Ex-Directeur technique à la Division des Grands Ouvrages du Sétra - Professeur à l'École nationale des travaux publics de l'état, à l'École spéciale des travaux publics et à l'École supérieure des ingénieurs des travaux de la construction - Consultant
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Jean-Armand CALGARO : Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées - Professeur à l'École nationale des ponts et chaussées et au Centre des hautes études de la construction - Chef de la mission Recherche et réglementation du Sétra (Service d'études techniques des routes et autoroutes) - Cette édition est une mise à jour de l'article de Roger LACROIX et Jean-Armand CALGARO, intitulé Projet de renforcement ou de réparation d'un pont paru en 1999.
INTRODUCTION
Les techniques d'auscultation diffèrent suivant la nature des désordres constatés, mais les choix sont guidés par l'idée que l'on peut se faire des causes probables de la pathologie constatée. Une auscultation efficace doit permettre d'apprécier la qualité du (ou des) matériau(x) en place et de caractériser le mode de fonctionnement actuel de la structure. L'évaluation des matériaux s'appuie à la fois sur des études et analyses sur prélèvements et sur des méthodes physiques d'examen en place. Les moyens permettant de caractériser le fonctionnement de la structure sont aussi très variés, et il est souvent nécessaire d'en associer plusieurs lors d'une même intervention. Il s'agit principalement de mesures topographiques ou géométriques (évolution du nivellement, mesure de déformation générale ou de déplacement sous chargement), de mesures directes de forces ou de mesures locales de fonctionnement. Ces différentes méthodes sont décrites dans ce qui suit. Voir également le document relatif aux techniques d'évaluation de l'altération des ouvrages en béton qui donne pour chaque méthode :
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le principe des mesures ;
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le matériel utilisable ;
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le domaine d'application ;
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les conditions d'interprétation des mesures ;
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les difficultés pouvant être rencontrées….
Ce dossier fait suite aux [C 7 402] et [C 7 403], respectivement consacrés aux désordres principaux et aux équipements dont appareils d'appui et éléments de protection.
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Accueil > Ressources documentaires > Mesures - Analyses > Contrôle non destructif > CND : applications sectorielles > Pathologie et évaluation des ponts existants - Méthodes d'auscultation > Étude des matériaux en place
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Étude du fonctionnement des structures existantesArticle inclus dans l'offre
"Vieillissement, pathologies et réhabilitation du bâtiment"
(53 articles)
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1. Étude des matériaux en place
1.1 Études sur prélèvements
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Les prélèvements, échantillons, dont on limite la taille et le nombre pour ne pas aggraver l'endommagement potentiel de la structure, sont pratiqués dans les zones les moins vitales. Les résultats des mesures effectuées sur ces prélèvements ne sont pas forcément représentatifs de l'ensemble de l'ouvrage : on les utilise plutôt comme référence d'étalonnage ou comme point de comparaison, pour compléter les informations que l'on tire d'essais non destructifs.
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Les mesures mécaniques portent sur les paramètres de résistance (en compression, en traction…) mais, il convient de corriger les résultats pour tenir compte des effets d'échelle liés à la taille des prélèvements. Dans certains cas, les essais mécaniques peuvent fournir des renseignements sur la nature même du matériau : par exemple, l'allure du diagramme allongement/contrainte ou l'analyse du faciès de rupture d'un échantillon d'acier permettent d'en préciser le type.
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Naturellement, les essais mécaniques ne sont pas les seuls à être pratiqués sur les échantillons. On procède aussi à des mesures physiques de densité, de porosité, perméabilité, de teneur en eau, etc., à l'aide de matériels spécifiques comme des appareils de gamma densimétrie par transparence, difficilement utilisables sur ouvrage. Les résultats de telles mesures ont, en général, peu de signification en valeur absolue, mais permettent d'obtenir, par comparaison, des renseignements intéressants (par exemple, mesure de l'épaisseur détériorée d'une dalle en béton exposée aux flammes d'un incendie…).
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Les méthodes d'analyses chimique et physico-chimique sont relativement développées. Elles présentent l'avantage de ne nécessiter que de petits échantillons et fournissent de très riches informations sur les matériaux, mais elles peuvent mettre en jeu des moyens coûteux (diffractométrie à rayons X, microscope électronique à balayage ou MEB…). Il convient donc de n'y recourir que lorsque leur objectif est défini avec précision.
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Pour les métaux, les méthodes d'analyse métallographique sont bien connues des spécialistes. Associées à une détermination...
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Actions sur les structures – Partie 1-1 : actions générales – Poids volumiques – Poids propres – Charges d'exploitation des bâtiments. - NF EN 1991-1-1 Eurocode 1 : -
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Actions sur les structures – Partie 2 : actions sur les ponts dues au trafic (mars 2004) et document d'application nationale (mars 2008). - NF EN 1991-2 et NF EN 1991-2/NA Eurocode 1 : -
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Actions sur les structures – Partie 1-5 : actions générales – Actions thermiques (mars 2004) et document d'application nationale (février 2008). - NF EN 1991-1-5 et NF EN 1991-1-5/NA Eurocode 1 : -
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Matériaux métalliques – Essais de flexion par choc sur éprouvette Charpy – Partie 1 : méthode d'essai. - NF EN 10045-1 : - (octobre 1990)
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Matériaux métalliques – Essais de flexion par choc sur éprouvette Charpy – Partie 2 : vérification de la machine d'essai (mouton-pendule). - NF EN 10045-2 : - (décembre 1992)
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Appareils d'appui structuraux – Partie 3 : appareils d'appui en élastomère. - ...
ANNEXES
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