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1 - PRINCIPALES CAUSES DE DÉSORDRES AFFECTANT LES OUVRAGES D’ART

2 - DIFFÉRENTES TECHNIQUES DE RÉPARATION PAR MATÉRIAUX COMPOSITES

3 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : AM5615 v1

Différentes techniques de réparation par matériaux composites
Renforcement des ouvrages d’art par matériaux composites

Auteur(s) : Patrice HAMELIN

Date de publication : 10 avr. 2002

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Auteur(s)

  • Patrice HAMELIN : Docteur ès sciences - Professeur des universités - Directeur du Laboratoire Mécanique Matériaux et Structures (L2MS) – Université Lyon-I

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INTRODUCTION

L’étude du comportement pathologique des ouvrages en béton armé, en béton précontraint, à charpente métallique, en bois, met en évidence des endommagements de matériaux et de structure dus à des erreurs de conception, à des modifications de conditions d’exploitation, au vieillissement des matériaux. Une enquête du Setra (Service d’études techniques des routes et autoroutes) de 1995 [1] montre (figure 1) que 16 % des ouvrages présentent des désordres qui nécessitent des travaux de réparation, 37 % exigent un entretien spécialisé urgent. Il faut rappeler que la durée de vie d’un ouvrage est de l’ordre de 100 ans. D’après L. Le Métayer, dans le cadre d’une enquête entreprise par le Bureau Veritas, 35 % des sinistres interviennent entre 4 et 10 ans après la mise en service des ouvrages.

Le coût de la surveillance et de la réhabilitation représente plus de 45 milliards d’euros (300 milliards de francs) par an [2]. Suivant les différentes causes de désordres, les opérations de maintenance des ouvrages consistent à :

  • les protéger en limitant la corrosion et en assurant de meilleures conditions d’étanchéité ;

  • les réparer en cherchant à compenser les pertes de rigidité ou de résistance ;

  • les renforcer en améliorant les performances et la durabilité de l’ouvrage.

Les matériaux composites, grâce à leurs caractéristiques mécaniques élevées et leurs faibles poids propres, leurs très bonnes performances vis-à-vis de la corrosion, leurs aptitudes au formage et au moulage, sont des matériaux particulièrement intéressants pour remplir les fonctions de confortement des ouvrages du génie civil.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-am5615


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2. Différentes techniques de réparation par matériaux composites

2.1 Technologies de réparation

Différentes technologies de réparation et de maintenance des ouvrages sont couramment utilisées depuis de nombreuses années. Le traitement du béton peut faire l’objet d’opérations de ragréage par application de couches de peinture ou de mortier hydraulique ou polymérique après traitement de la poutre dégradée. Les zones fissurées font l’objet d’injection de polymères. Les différentes techniques de renforcement structurel correspondent soit à la projection de béton fibré ou non fibré (figure 5), soit au collage de tôles d’acier suivant le procédé l’Hermite [6], soit à l’application d’une précontrainte additionnelle par câbles métalliques [5] ou composites [7] (figure 6).

Dans le cas du collage de plats métalliques, les principaux problèmes d’ordre technologique [9] concernent :

  • la mise en flexion locale des tôles au voisinage des fissures recouvertes ;

  • la répartition des efforts entre tôles dans le cas d’un empilement ;

  • la répartition des déformations entre les aciers passifs internes à la structure et les aciers collés extérieurement.

Par ailleurs, le poids propre des tôles et leur rigidité spécifiques rendent difficiles les conditions d’application in situ (figure 7).

En conséquence, dès 1990, au Japon, est apparue une technique de réparation qui substitue, aux tôles métalliques, des feuillets composites moins lourds, plus performants mécaniquement et plus faciles à mettre en œuvre [23].

HAUT DE PAGE

2.2 Procédés de mise en œuvre des renforts composites

HAUT DE PAGE

2.2.1 Notion de multicouches composites pour la réparation des ouvrages

Comme le montre la figure 8, la conception du système multicouche composite a pour objectif de remplir plusieurs fonctions :

  • rendre...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - Enquête du SETRA -   Ouvrages d'art réhabilitation : un diagnostique plus sévère que prévu.  -  Le Moniteur, p. 26, 13 janv. 1995.

  • (2) - Ministère de l'Équipement, des Transports et du Logement -   Recherche innovation en génie civil.  -  Colloque Maison de la chimie, Paris (1998).

  • (3) - ISIS Canada -   *  -  Manuels et guides de conception pour renforcer des structures en béton armé à l'aide de PRF appliqués de façon externe (2001).

  • (4) - FOURNIER (B.), BÉRUBÉ (M.-A.) -   Alkali-aggregate reaction in concrete : a review of basic concepts and engineering implications.  -  Canadian Journal of Civil Engineering, vol. 27, no 2, p. 167-191, avr. 2000.

  • (5) - POINEAU (D.) -   La précontrainte dans les travaux de réparation et de renforcement des ponts.  -  Annales ITBTP, no 501, p. 43-84, fév. 1992.

  • ...

1 À lire également dans nos bases

PERCHAT (J.) - Béton armé – Règles BAEL 13. Pathologie...

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