R©paration des b©tons alt©r©s

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    Avant-propos

    Le bton des ouvrages en site maritime subit des agressions spcifiques qui entrainent des

    dgradations parfois svres.

    Un premier rapport d'tude diffus par le CETMEF fait une synthse destination des praticiens

    des connaissances sur les causes de ces altrations, leurs manifestations, les processus de leur

    dveloppement et les techniques d'investigation disponibles pour les diagnostiquer et de la

    bibliographie francophone disponible pour approfondir.

    Ce second document traite des techniques de rparation du bton et tient compte des contraintes

    particulires de leur application en site maritime. Ces techniques sont prsentes en dtail dans des

    fiches places en annexe.

    Il est finalis et diffus par le CETMEF (centre d'tudes techniques maritimes et fluviales) sur la

    base de rapports d'tude confies au CETE de l'Ouest.

    Le CETMEF remercie particulirement l'quipe qui a ralis cette tude, dont la rdaction de ce

    rapport est directement issue, et en particulier :

    B. Thauvin, M. Menguy, N. Rouxel (CETE Ouest LRPC de Saint-Brieuc) ;

    S. L'Hermite, J. Billon (CETE Ouest DIE/GOA Nantes) ;

    S. Lefebvre, B. Brenger (CETE Ouest LRPC d'Angers).

    Vronique Bouteiller et Bruno Godart de l'IFSTTAR en tant que relecteurs

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    Sommaire

    1. Gnralits 5

    1.1 L'entretien des ouvrages 51.1.1 L'entretien courant 5

    1.1.2 L'entretien spcialis 5

    1.2 La rparation des ouvrages 6

    1.3 Le renforcement des ouvrages 6

    2. La dmarche de slection des actions d'entretien et de rparation 7

    2.1 Cas A : ouvrage sans dgradation apparente 8

    2.2 Cas B : ouvrage prsentant des dgradations du bton 8

    2.2.1 Les rparations 82.2.2 Autres traitements 8

    2.3 Cas C : ouvrage avec dsordres d'ordre structurel 9

    2.3.1 Les rparations 9

    2.3.2 Les renforcements 9

    3. Annexes 11

    3.1 Annexe 1 : Processus de corrosion des armatures Slection des techniques d'entretien et derparation 13

    3.2 Annexe 2 : Techniques de rparation 15REPARATION SUPERFICIELLE PAR RAGREAGE 17

    CALFEUTREMENT OU INJECTION DES FISSURES 22

    RECONSTITUTION DE SECTION

    Bton coul en place avec ou sans remplacement d'armature 31

    RECONSTITUTION DE SECTION

    Bton projet avec ou sans remplacement d'armature 35

    RENFORCEMENT DE SECTIONPrcontrainte additionnelle 43

    RENFORCEMENT DE SECTION

    Tle ou matriau composite coll 45

    PROTECTION CATHODIQUE DES ARMATURES 48

    EXTRACTION DES IONS CHLORURE 52

    RALCALINISATION 56

    4. Bibliographie 60

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    1. Gnralits1.1 L'entretien des ouvrages

    Toute opration ayant pour but de maintenir un ouvrage dans son tat de service relve del'entretien. L'entretien a essentiellement un caractre prventif. Tous les ouvrages portuaires enbton doivent tre entretenus.

    1.1.1 L'entretien courant

    L'entretien courant est celui qui, demandant peu de moyens et peu de technicit, doit tre ralis defaon rgulire en troite liaison avec la surveillance organise. Il comprend essentiellement :

    le nettoyage des dispositifs d'coulement des eaux (gargouilles, barbacanes, drains, etc.),

    le nettoyage des joints et de leurs quipements,

    le contrle de l'tat et le nettoyage des accs (trappes, portes, chelles, nacelles),

    le maintien en tat de la signalisation relative l'exploitation de l'ouvrage,

    le contrle de l'tat de tous les quipements supports par l'ouvrage (bollards, organeaux,chelles, dfenses d'accostage, etc.).

    Cet entretien doit tre excut systmatiquement pour tous les ouvrages en fonction desobservations recueillies au cours de la surveillance organise.

    Dans le domaine portuaire, l'exploitation des ouvrages peut tre confie un concessionnaire quipeut ne pas tre le gestionnaire. Dans ce cas de figure le responsable de l'entretien courant doit treclairement identifi.

    1.1.2 L'entretien spcialisL'entretien spcialis porte pour l'essentiel sur les quipements, les lments de protection, etgalement sur les dfauts mineurs de la structure.

    Il diffre de l'entretien courant par les moyens particuliers qu'il ncessite et par les techniquesspciales qu'il met en uvre.

    Les oprations d'entretien spcialis les plus frquentes sont les suivantes :

    Oprations sur les quipements et les lments de protection rfection des dispositifs d'coulement des eaux,

    protection des garde-corps et des lments mtalliques des quipements contre la corrosion,

    rfection du revtement de terre-plein,

    suppression des venues d'eau, protection des parements contre l'humidit et lesruissellements,

    rfection ou cration de dispositifs d'entretien et de visite,

    entretien des protections cathodiques des armatures du bton,

    rfection ou mise en place d'lments de protection.

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    Oprations sur les dfauts mineurs de la structure

    protection des armatures trs localement apparentes (sablage des armatures et application deproduits passivants) [13],

    ragrages ponctuels et peu profonds des parements de bton trs localement endommags[13].

    1.2 La rparation des ouvrages

    La rparation est l'opration mene sur la structure afin de garantir ou redonner l'ouvrage sonniveau de service d'origine.

    Les oprations de rparation les plus frquemment mises en uvre sur le bton sont :

    la rparation superficielle par ragrage,

    le calfeutrement ou l'injection des fissures [13],

    la reconstitution de section par bton coul en place avec ou sans remplacement d'armature

    [13], la reconstitution de section par bton projet avec ou sans remplacement d'armature,

    le renforcement de section par prcontrainte additionnelle,

    le renforcement de section par tle ou matriau composites coll,

    la protection cathodique des armatures ,

    l'extraction des ions chlorure,

    la ralcalinisation.

    Les techniques de rparation sont dtailles dans l'annexe 2.

    1.3 Le renforcement des ouvrages

    Les travaux destins obtenir pour un ouvrage un niveau de portance suprieur celui d'origineconstituent un renforcement et non une rparation.

    La portance ou le niveau de portance d'un ouvrage est sa capacit supporter les charges nominalespour lesquelles il a t conu et dimensionn.

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    2. La dmarche de slection des actions d'entretien et de rpa-rationPar rapport au schma de ralisation d'un diagnostic technique (cf. annexe 1), trois cas peuvent se

    prsenter l'issue des investigations :

    cas A : ouvrage sans dgradation apparente,

    cas B : ouvrage prsentant des dgradations du bton, cas C : ouvrage avec dsordres d'ordre structurel.

    Concernant un ouvrage maritime, quel que soit le cas de figure, pour choisir une action, prventiveou curative, le milieu environnant l'ouvrage est le facteur dterminant dans l'orientation vers tel outel type d'action, tant conomiquement que techniquement.

    En effet, un ouvrage soumis au marnage et intgralement dcouvert mare basse sera traitdiffremment d'un ouvrage soumis ou non au marnage avec parties immerges en permanence.

    L'accessibilit sous les ouvrages maritimes est souvent dlicate. La mise en place d'accs pour lestraiter et les rparer est un des postes principaux dans un projet de rparation.

    Le fait de travailler la mare limite les temps d'intervention et par voie de consquenceaugmente les cots. La dmarche de slection des actions se trouve donc limite avec une marge demanuvre restreinte compte tenu des critres prcits.

    Avant toute intervention, une tude fine de faisabilit est raliser.

    Ouvrages soumis au marnage intgralement dcouverts mare basse

    Totalement accessibles, ces ouvrages peuvent thoriquement accepter tous les types de technique derhabilitation. Toutefois le marnage impose des temps de travail limits et limine de fait sansamnagement spcifique les interventions ncessitant des dures de ralisation trop longues etincompressibles.

    Ouvrages soumis ou non au marnage avec parties immerges en permanence

    Les parties immerges en permanence liminent les types d'interventions devant treimprativement ralises l'air libre.

    Remarque : il est possible de s'affranchir des problmes d'immersion par la ralisation d'enceintes

    de mise hors d'eau (batardeaux, etc.). Toutefois cette solution onreuse et lourde n'est applicable

    que pour des chantiers de grande ampleur et lorsque l'appel cette technique est jug totalement

    indispensable et conomiquement viable.

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    2.1 Cas A : ouvrage sans dgradation apparente

    Dans ce cas, lorsqu'un diagnostic de durabilit a t ralis, en fonction des rsultats obtenus et parrapport aux souhaits du gestionnaire quant ses impratifs d'exploitation et de maintien en tat d'unouvrage, des actions prventives peuvent tre mises en uvre pour assurer une prennit lastructure concerne.

    Les actions prventives sur le bton arm peuvent tre :

    l'application d'une protection de surface (peinture, revtement : en fonction du produitutilis, l'opration aura une efficacit limite dans le temps) [14],

    la protection par mthodes le