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RÉSUMÉ
Un pont existant a été conçu pour assurer un certain service. Cependant, à cause d'erreurs de conception ou d'exécution, du vieillissement de ses matériaux, de l'agressivité du trafic, d'actions accidentelles, l’ouvrage peut, au fil du temps, présenter des désordres et ne plus assurer le service prévu ou présenter des risques importants. Il faut alors le réparer, le renforcer, voire le remplacer. Cet article se consacre aux techniques de réparation et de protection du béton et des armatures. Ainsi sont abordés longuement la restauration du béton, le renforcement structurel (ajout de béton), la préservation et la restauration de la passivité des armatures et puis la protection du béton.
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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 général des Ponts et Chaussées - Membre permanent du Conseil général de l'Environnement et du Développement Durable - Professeur au Centre des Hautes Études de la Construction - Cette édition est une mise à jour de l'article de Roger LACROIX et Jean-Armand CALGARO intitulé paru en 1999.
INTRODUCTION
Ce dossier fait suite aux articles traitant de la « Pathologie et évaluation des ponts existants » ([C 7 402], [C 7 403], [C 7 404] et [C 7 405]). De ce fait, il s'adresse aux mêmes lecteurs.
Un pont existant a été conçu pour assurer un certain service. Or, à cause d'erreurs de conception et/ou d'exécution, du vieillissement de ses matériaux, des attaques de l'environnement, de l'agressivité du trafic, d'actions accidentelles, etc., ce pont peut présenter des désordres et ne plus assurer le service prévu. Il faut donc le réparer, voire le remplacer.
Dans certains cas, la capacité portante et la géométrie d'un pont existant ne sont plus adaptées aux nouveaux besoins qui se font jour du fait de l'augmentation du trafic et des charges. Il faut donc permettre à l'ouvrage de remplir ces nouveaux services, ce qui impose, dans la majeure partie des cas, de le renforcer.
Dans le 1er volet de cette thématique, [C 7 803], on abordait les questions de « méthodologie ».
Ici, nous nous concentrerons sur les techniques de réparation et de protection du béton et des armatures.
Ensuite, les articles suivants traitent spécifiquement des méthodes de réparation et renforcement :
Ce dossier traite de :
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restauration du béton ;
-
renforcement structurel (ajout de béton) ;
-
préservation et restauration de la passivité des armatures ;
-
protection du béton.
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Prévention et restauration de la passivité des armaturesArticle inclus dans l'offre
"Vieillissement, pathologies et réhabilitation du bâtiment"
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2. Protection du béton
2.1 Fonctions des produits – Systèmes de protection de surface
Lorsque l'enrobage des aciers est trop poreux et/ou d'épaisseur insuffisante, ou lorsque l'environnement est particulièrement agressif, il est souvent nécessaire d'appliquer un traitement de protection du béton. Une telle protection peut aussi être appliquée après une réparation pour protéger la réparation, mais aussi le reste de la structure.
Pour un usage donné, ces produits et systèmes de produits doivent satisfaire à une ou plusieurs des fonctions suivantes :
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protection du béton contre les risques de pénétration :
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de gaz (tout particulièrement du gaz carbonique responsable de la carbonatation), mesurée par la perméabilité aux gaz,
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de la vapeur d'eau, mesurée par la perméabilité à la vapeur d'eau (une certaine perméabilité à la vapeur d'eau est nécessaire dans le domaine du bâtiment mais, elle entraîne ipso facto une perméabilité au CO2),
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de l'eau liquide, mesurée par la perméabilité à l'eau et l'absorption capillaire. Un produit assurant cette fonction empêche également la pénétration de l'eau chargée en ions agressifs, tels que les chlorures ;
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contrôle de l'humidité du béton pour conserver la passivité des armatures, limiter les risques de gel... ;
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augmentation de la résistivité du béton pour conserver la passivité des armatures ;
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augmentation de la résistance du béton aux attaques physiques ou mécaniques (frottements, érosion...) ;
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augmentation de la résistance du béton aux attaques chimiques (présence d'eaux séléniteuses, d'eau de mer, d'eaux acides...) ;
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adhérence au support et compatibilité thermique – vieillissement climatique et adhérence au support ;
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résistance minimale à la fissuration, mesurée en provoquant des fissures de diverses ouvertures du support témoin ;
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résistance à la fissuration après un essai de vieillissement ;
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protection du béton contre l'écaillage dû aux cycles de gel-dégel, avec ou sans fondants ;
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résistance au nettoyage à l'eau sous pression ;
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résistance aux pressions d'eau (étanchéité) ;
-
stabilité...
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Protection du béton
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CALGARO (J.A.), LACROIX (R.) et coll - Maintenance et réparation des ponts - Presses de l'École des ponts et chaussées (1997).
-
(2) - Marchés pour la réparation et les modifications d'ouvrages d'art : préparation et rédaction – Recommandations - Guide du Sétra (1993).
-
(3) - Réparation du viaduc de Val de Durance sur l'autoroute A 51 - N° 780 de la revue Travaux (novembre 2001).
-
(4) - Viaduc de Pont-à-Mousson – Remplacement de la précontrainte extérieure - N° 860 de la revue Travaux (avril 2009).
-
(5) - Aide à la gestion des ouvrages atteints de réactions de gonflement interne - Guide technique LCPC (novembre 2003).
-
(6) - Recommandations pour la prévention des désordres dus à la réaction sulfatique interne - Guide...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Pathologie et évaluation des ponts existants
-
Fibres de carbone
• ACQPA Association pour la Certification et la Qualification en Peinture Anticorrosion
• AFCAB Association française de certification des armatures de béton
• AFGC Association Française de Génie Civil
• AFNOR Association Française de Normalisation
• ASQPE Association pour la Qualité de la Précontrainte et des Équipements
• ASQUAPRO Association pour la qualité de la projection
• CCTG Liste et téléchargement des fascicules
http://www.btp.equipement.gouv.fr
• CEFRACOR Centre Français de l'Anticorrosion
• CSTB Centre Scientifique et Technique du Bâtiment
• Légifrance
• LCPC Laboratoire Central des Ponts et Chaussées
• OPPBTP...
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