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20ème Colloque « Le Pont » Le 14 et 15 octobre 2015 La gestion des ouvrages d’a

20ème Colloque « Le Pont » Le 14 et 15 octobre 2015 La gestion des ouvrages d’art d’hier et de demain 1ère partie : LE BILAN DES 2O ANS PASSES En matière de technologie de lutte contre la corrosion Guy Taché (CEFRACOR) 20ème Colloque « Le Pont » 1 Corrosion des armatures • Encore la principale cause de dégradation des ouvrages et des bâtiments • Réparations coûteuses, parfois compliquées • Origines principales : chlorures (milieu marin, sels de déverglaçage), enrobages et carbonatation (bâtiment) • Colloque Le pont 2012 : description du mécanisme • Colloque Le Pont 2013: protection cathodique 20ème Colloque « Le Pont » 2 Plan de l’exposé LE BILAN DES 2O ANS PASSES En matière de technologie de lutte contre la corrosion • Le présent : ce que l’on sait • La corrosion: où? Exemples • Retour dans l’histoire de la prévention de la corrosion des armatures: histoire des concepts, des règlements, • Avancées technologiques. Moyens de prévention: inhibiteurs, aciers spéciaux (inox), protection cathodique et galvanique • Améliorer la durabilité: ouvrages de haute durabilité, modélisation • Conclusions: ce qu’il reste à faire 20ème Colloque « Le Pont » 3 Ce que l’on sait • Protection à la fois physique, chimique et électrochimique (notion de passivité): caractéristiques du béton et chimie. • Etapes: progression, amorçage (dépassivation), croissance • Mécanismes: Carbonatation Chlorures • Paramètres fondamentaux 20ème Colloque « Le Pont » 4 Paramètres fondamentaux: règles simples et maintenant bien connues • Qualité du béton • Enrobage • <> environnement • Notions qui ne se sont imposées que lentement 20ème Colloque « Le Pont » 5 Carbonatation • Mécanisme connu • Propagation = f(t) : complexe (t ½) • Détermination de la profondeur de carbonatation (in situ) • On ne sait pas: Mesurer le pH in situ, de manière non destructive • Rapporter toujours à des enrobages 20ème Colloque « Le Pont » 6 Chlorures • Origine : milieu marin et sels de déverglaçage • Pénétration : plusieurs modèles • Dépassivation : complexe (pas seulement « pitting») • Existe-t-il une teneur limite en chlorures ? Probablement pas de valeur unique car les paramètres sont nombreux • Signification ? • Croissance ? 20ème Colloque « Le Pont » 7 LA CORROSION – Où ? • Bâtiment • Bâtiments industriels • Milieu marin : structures portuaires • Génie civil : courant électrique, réservoirs d’eau (potable, usée) • Ouvrages d’art • Canalisations en béton armé • Ouvrages historiques classés et anciens 20ème Colloque « Le Pont » 8 Bâtiment 20ème Colloque « Le Pont » 9 20ème Colloque « Le Pont » 10 Préoccupations de la profession: garantie décennale, variations dimensionnelles, aspect Peu de sensibilisation à la durabilité 20ème Colloque « Le Pont » 11 Bâtiments industriels 20ème Colloque « Le Pont » 12 20ème Colloque « Le Pont » 13 Milieu marin 20ème Colloque « Le Pont » 14 20ème Colloque « Le Pont » 15 20ème Colloque « Le Pont » 16 Génie Civil Electricité 20ème Colloque « Le Pont » 17 Aéroréfrigérant Poste de transformation Poteaux supports de ligne 20ème Colloque « Le Pont » 18 Parkings sels de déverglaçage 20ème Colloque « Le Pont » 19 20ème Colloque « Le Pont » 20 20ème Colloque « Le Pont » 21 Rupture fragile de l’acier HLE Béton précontraint Réservoirs d’eau potable 20ème Colloque « Le Pont » 22 Documentation Freyssinet 20ème Colloque « Le Pont » 23 20ème Colloque « Le Pont » 24 Documentation Freyssinet Assainissement 20ème Colloque « Le Pont » 25 20ème Colloque « Le Pont » 26 Prédalles précontraintes Barrages 20ème Colloque « Le Pont » 27 Uniquement en partie émergée Ouvrages d’art 20ème Colloque « Le Pont » 28 B.Godart 20ème Colloque « Le Pont » 29 20ème Colloque « Le Pont » 30 Infiltrations de sels de déverglaçage Pont « neuf » de Villeneuve sur lot 20ème Colloque « Le Pont » 31 20ème Colloque « Le Pont » 32 Canalisations en béton armé eau potable Sels de déverglaçage 20ème Colloque « Le Pont » 33 Monuments historiques, ouvrages anciens • Retour vers le passé….. 20ème Colloque « Le Pont » 34 • Chatellerault Pont Camille de Hogues 1899 20ème Colloque « Le Pont » 35 20ème Colloque « Le Pont » 36 Eglise Saint-Jean-l’évangéliste Montmartre 1894-1904 Anatole de Baudot 20ème Colloque « Le Pont » 37 La Tourette Le Corbusier 20ème Colloque « Le Pont » 38 Royan 20ème Colloque « Le Pont » 39 Tour Perret Grenoble 20ème Colloque « Le Pont » 40 photos LRMH 20ème Colloque « Le Pont » 41 - Très grande confiance dans la protection apportée par le béton, Le béton sert de liant aux armatures, (Hennebique, Coignet,…) - Empêcher la pénétration de l’eau jusqu’aux armatures : béton étanche Comment a été abordée la protection des armatures retour en arrière Préoccupations • Revue « Le béton armé » (Hennebique) • 1901 « durée sans limites milieu humide et oxydant (enterré) » • 1904 « durée presque infinie, si le béton n’a subi aucune altération » 20ème Colloque « Le Pont » 42 • - Progressivement prise de conscience de l’importance de: la qualité du béton (nature du ciment, dosage) l’enrobage Années 1950-1960: mise en évidence de la nature électrochimique de la corrosion des armatures (Haussman), de l’alcalinité du milieu, de l’influence des chlorures Règlements 20ème Colloque « Le Pont » 43 20ème Colloque « Le Pont » 44 Date Référence Enrobage Composition du béton Avant 1906 - - - 1906 Commission du béton armé: circulaire Mettre les armatures à l’abri des intempéries: 15- 20 mm - 1928 Projet de règlement sur les constructions en béton armé - Dosage mini 1934 Instructions relatives à l’emploi du BA dans les ouvrages dépendant du ministère des TP 35 mm ouvrages à la mer 20 mm autres ouvrage Caractéristiques mécaniques et physiques 1906 1928 1934 20ème Colloque « Le Pont » 45 Béton à la mer • 1921 20ème Colloque « Le Pont » 46 20ème Colloque « Le Pont » 47 20ème Colloque « Le Pont » 48 Date Référence Enrobage Composition du béton 1948 BA 45 Travaux du ministère de la Reconstruction …. Au moins 2 cm de béton 1960 BA 60 (texte DTU) Bâtiment Agressif: cahier des charges 2 cm non exposé aux intempéries 1 cm autres cas 1964-----1968 Fascicule 61 CCBA 68 4 cm ouvrages à la mer 2 cm autres 1 cm locaux couverts 1973-1980 Fascicule 73 BAEL 80 4 cm très agressif 3 cm agressif 2 cm condensations 1 cm locaux couverts 2004 EN 206, Eurocode 2 Classes d’environnement id Le béton • Qualité EN 206: classes d’exposition • Mise en œuvre: rajout d’eau interdit, vibration,…. • Approche performantielle 20ème Colloque « Le Pont » 49 Aujourd’hui Enrobage EN 1992-1-1 Eurocode 2 Technologie Moyens supplémentaires de protection • Inhibiteurs • Aciers inox • Protection Cathodique 20ème Colloque « Le Pont » 50 Inhibiteurs pour le béton armé • « Substance chimique ajoutée au système de corrosion à une concentration choisie pour son efficacité, et qui entraîne une diminution de la vitesse de corrosion sans modifier de manière significative la concentration d’aucun agent corrosif contenu dans le milieu agressif. » • Incorporés dans le béton: ont besoin d’être efficaces lorsque la corrosion s’amorce, après…….20 à 50 ans, au bon endroit….. • En réparation : appoint dans les zones où la corrosion ne s’est pas encore amorcée. 20ème Colloque « Le Pont » 51 Inhibiteurs • Application sur béton en complément à la réparation • Uniquement carbonatation • Molécules « actives »: amino alcool, glycero phosphate, mono fluoro phosphate • Sika, Lanko, MCI • Application après reconstitution du parement (sauf MCI) • Contrôles : essais préalables (consommation), détection de la présence, éventuellement analyses 20ème Colloque « Le Pont » 52 Inhibiteurs pour le béton armé Reste à faire • Stabilité et performances à long terme • Effet sur la propagation de la corrosion • Evaluation de l’efficacité (labo, site) • Influence de la concentration • Augmenter le retour d’expérience 20ème Colloque « Le Pont » 53 Photo Lanko 54 Aciers inoxydables Définition • – Chrome: plus de 10,5 % en poids ; • – Carbone : moins de 1,2 % en poids ; • – Fer : le complément. • Autres additions : le nickel, le molybdène, le titane, le silicium, etc. 20ème Colloque « Le Pont » Différentes nuances vis-à-vis de la corrosion, Ancienneté dans l’industrie: apparus en 1920-1930 Nuances Béton armé Duplex : 1,4362 (1,4462: milieux très exposés, 1,4062 moins exposé) Composition chimique des aciers duplex 20ème Colloque « Le Pont » 55 1,4062 1,4362 1,4462 Cr 21,5-24 22-24 21-23 Mo 0,1-1 0,1-0,6 2,5-3,5 Ni 1,0-2,8 3,5-5,5 4,5-6,5 Acier duplex 1,4362 • Adhérence, résistance, assemblage cf T81 • Couples galvaniques, fragilisation H2 • Applications: localisation: zones exposées, à faible enrobage • Avantages: diminution des enrobages : Λ C dur, st • Pour S4 : diminution de 5 à 20 mm selon la classe d’exposition • Freins: ingénierie (inox pas intégrés dans l’Eurocode 2) • Economie: cher uploads/Ingenierie_Lourd/ la-gestion-des-ouvrages-d-x27-art-d-x27-hier-et-de-demain.pdf