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45 Travaux n° 791 • novembre 2002 RÉHABILITATION D'OUVRAGES Réparation et renfo

45 Travaux n° 791 • novembre 2002 RÉHABILITATION D'OUVRAGES Réparation et renforcement d'ouvrages de génie civil en milieu industriel ■ MISE EN SÉCURITÉ D’UN SATURATEUR À SEL Contexte général de l’opération Ce saturateur à sel est un ouvrage en béton armé construit dans les années 60 dont la fonction est de permettre la saturation de l’eau par du sel de mer pour les besoins de production du site. Il s’agit d’un ouvrage circulaire de 14,00 m de diamètre re- posant sur une embase cylindro-tronconique. Malgré la présence à l’intérieur d’un briquetage de protection, le béton est très agressé par les ions chlorures de la saumure. Cette attaque conduit à terme à une dissolution plus ou moins importante des aciers de béton armé donc à une insuffisance de résistance de l’ouvrage face aux sollicitations dues à la poussée du liquide ou du tas de sel dont la hauteur peut dépasser de 2,00 m celle de la cuve durant l’exploitation. Dans le cas présent, l’ouvrage présentait une for- te dégradation des bétons avec pollution à cœur et éclatements en surface, de nombreuses ﬁssures et des traces importantes de coulure de saumure. Les désordres étaient tels que les responsables techniques de l’usine craignaient une rupture en pétale de la ceinture circulaire supérieure. Il était donc impératif de procéder d’urgence à une mise en sécurité de la cuve pour rétablir sa fonc- tion. Solution technique mise en œuvre Très souvent, le renforcement de structures cir- culaires se fait par cerces extérieures de précon- trainte mais dans le cas présent, les bétons et les armatures étaient trop dégradés pour appliquer sans risque une telle technique. Il était donc indispensable de s’orienter vers un renforcement de type passif mais, là encore, les techniques traditionnelles étaient mal adaptées : ◆ un renforcement par béton projeté extérieur ris- quait à terme de connaître les mêmes problèmes que la structure initiale (pollution du béton par les chlorures et dissolution des armatures). Sa réali- sation était par ailleurs difficile et son coût éle- vé; ◆ une solution de cerclage par bandes métalliques n’assurait pas une garantie suffisante vis-à-vis de la corrosion, même en cas d’utilisation d’acier in- oxydable. Face à cette situation, Freyssinet a proposé une solution originale et économique, associant un ma- tériau traditionnel – le bois – et un produit moder- ne – la fibre de carbone sous forme de bandes de T.F.C. ®. La résistance des tonneaux en chêne contenant de la saumure est en effet bien connue depuis des La réparation et le renforcement d’ouvrages de génie civil en milieu industriel posent des pro- blèmes tout à fait particuliers aux entreprises spécialisées qui sont amenées à réaliser de tels travaux. Ces problèmes sont liés en général à plusieurs facteurs tels que l’agressivité de l’environne- ment, la nécessité de travailler en milieu souvent très encombré, l’importance apportée au main- tien, avec un minimum de gêne, de l’activité industrielle ou la nécessité de réaliser les travaux dans un délai très court si ceux-ci doivent se faire en période d’arrêt de l’usine. Dans ces conditions les entreprises sont dans bien des cas amenées à concevoir des solutions techniques sortant de l’ordinaire associées à des méthodes d’exécution peu conventionnelles. C’est ce que nous allons montrer au travers de quatre chantiers réalisés récemment par la so- ciété Freyssinet France. ® Pierre Faure DIRECTEUR TECHNIQUE Freyssinet Pôle Europe Saturateur à sel. Vue générale après mise en sécurité. On distingue le ceinturage par lattes de bois et bandes de T.F.C. Salt saturator. General view after placing in safety conﬁguration. One can see the girding of wooden laths and TFC strips RÉHABILITATION D'OUVRAGES siècles. Quant à celle du carbone, associé à une résine époxydique, elle a été validée depuis plu- sieurs années par quantités d’essais et d’applica- tions, dans des domaines aussi divers que l’industrie aérospatiale, les matériels de sport ou de loisir, les voitures de course ou le génie civil. La solution proposée, élaborée au sein de la Di- rection Technique de Freyssinet France a consisté à mettre en œuvre, sur tout l’extérieur de la cuve, des lattes de chêne disposées verticalement et d’as- surer le cerclage par des bandes de T.F.C. ® dispo- sées en partie haute et basse de ces éléments. Cette mise en sécurité a vu son efficacité confir- mée par une utilisation sans incident de l’ouvrage depuis plus d’un an. ■ RENFORCEMENT D’UN SILO À CLINKER Contexte général de l’opération L’ouvrage en question, appelé "Silo des incuits" a pour fonction de permettre une séparation du clin- ker non conforme provenant du four, sans arrêt de la production. La structure en béton armé est schématiquement constituée par un cylindre de 7,50 m de diamètre intérieur et de 28 m de hauteur entouré par un hall de stockage semi-sphérique de 27,00 m de rayon. En tête de l’ouvrage central, une plate-forme en bé- ton armé supporte les équipements mécaniques, le poids total de cet ensemble dépassant 300 tonnes. Dans le process industriel, le clinker non conforme est stocké à l’intérieur du silo cylindrique, le reste à l’extérieur, sous la coupole. Les hauteurs de rem- plissage sont fortement variables et la paroi verti- cale peut être soumise à des poussées internes ou externes. Quant au matériau stocké à l’intérieur du silo, sa température peut aller de 150 à 400° C. L’ouvrage ayant été conçu pour une température de référence de 200° C, un diagnostic a été effec- tué pour vériﬁer son état. A l’issue de celui-ci, il s’est avéré que la résistan- ce du béton et l’adhérence acier/béton avaient chu- té d’environ 50 % et que l’ouvrage présentait une ﬁssuration généralisée dans les deux directions. L’importance des désordres et la baisse de résis- tance des matériaux remettaient en cause la sta- bilité de la plate-forme haute et le maître d’ouvrage décidait donc de procéder à un renforcement de l’ouvrage. Solution technique retenue Dans un premier temps, diverses solutions de ren- forcement ont été envisagées par la Direction Tech- nique Génie civil de Lafarge : ◆ chemisage en acier avec protection thermique par ﬁbres de céramique; ◆ chemisage en béton projeté; ◆ chemisage par utilisation d’éléments préfabri- qués. Ce renforcement devait avoir deux rôles essentiels : ◆ réduire les contraintes de traction dans la jupe du béton du silo; ◆ assurer la reprise des charges de la plate-forme haute. Et sa réalisation devait être la plus rapide possible pour perturber un minimum l’exploitation. Au ﬁnal, la solution retenue, mise au point à partir d’une proposition technique présentée par Freys- sinet France, a consisté à réaliser un renforcement à base d’éléments préfabriqués associant : ◆ des raidisseurs verticaux en Ductal non armés plaqués à l’extérieur de la jupe; 46 Travaux n° 791 • novembre 2002 ® MISE EN SÉCURITÉ D’UN SATURATEUR À SEL Maître d’ouvrage - Maître d’œuvre Atoﬁna Entreprise Freyssinet France • Date des travaux : avril 2001 • Durée : 1 mois • Surface renforcée : 60 m2 Coût des travaux : 43400 € Lafarge Cimenterie. Vue générale de l’ouvrage Lafarge cement plant. General view of the structure Lafarge Cimenterie. Vue du renforcement en cours de réalisation Lafarge cement plant. View of the reinforcement work in progress ◆ des torons de précontrainte galvanisés gainés graissés assurant un cerclage actif de cette der- nière; ◆ des panneaux extérieurs en Ductal armés, re- prenant la poussée des matériaux stockés dans le hall; ◆ un chevêtre circulaire en béton armé traditionnel assurant en partie haute, le renfort des charges de la plate-forme sur le corset préfabriqué. Rappelons que le Ductal® est un béton ﬁbré à hautes performances (Ri > 140 MPa) dont la fabrication et la commercialisation sont assurées par Lafarge Ci- ments. Réalisation des travaux Compte tenu du caractère novateur de la solution, il a été décidé en accord entre le maître d’ouvrage et l’entreprise, de procéder en deux étapes : ◆ une première phase d’études et d’essais devait permettre la mise au point de la solution et la réa- lisation d’essais sur les divers éléments préfabri- qués. A l’issue de celle-ci, une validation technique du procédé a été obtenue auprès de Socotec; ◆ la phase opérationnelle de travaux pendant la- quelle ont été successivement réalisées : - la préfabrication des éléments, - la réalisation des travaux sur site par les équipes de la Direction régionale Sud-Ouest de Freyssinet France. Grâce à l’étroite collaboration qui s’est instau- rée, dès la présentation de la solution technique, entre les divers intervenants (maître d’ouvrage, ex- ploitant, bureau d’études, bureau de contrôle, pré- fabriquant, entreprise…), l’opération s’est réalisée sans aucun incident et dans le respect parfait des délais. ■ RÉHABILITATION DE L’OSSATURE EN BÉTON PRÉCONTRAINT D’UN BÂTIMENT INDUSTRIEL Contexte général de l’opération La société Ferro fabrique dans cette usine des pro- duits céramiques spéciaux destinés à l’industrie. Une des unités de production est abritée dans un bâtiment à ossature en béton précontraint construit au début des années 60. Ce bâtiment a une longueur totale de 210 m et une largeur courante de 63 m. Cinquante-huit fermes sont constituées par des poutres de 21,00 m de portée rendues continues uploads/Ingenierie_Lourd/ 2-851-cde9b3-pdf.pdf