Reparation Et Protection Des Ouvrages en Beton. NIT 231. 2007 - CSTC - BE

7/28/2019 Reparation Et Protection Des Ouvrages en Beton. NIT 231. 2007 - CSTC - BE

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CSTCU n e d i T i o n d U C e n T r e S C i e n T i f i q U e e T T e C h n i q U e d e l a C o n S T r U C T i o n

Note diNformatioN

techNique 231

Septembre 2007 rr 200rr 200

ISSN0528

4880

rparatIoN etprotectIoN deS

ouvrageS eN btoN(imn ni iil)


2/66 NIT 23 Septebe 2007u

La prsente Note dinormation technique a t labore sous lgide du Comit techni-que Gros uvre par le groupe de travailRparation du bton dans le cadre de la Guidan-ce technologique ponyme (subsidie par la Rgion wallonne et par la Rgion amande).

Composition du groupe de travail

Prsidents W. De Caluw (FEREB) (1), M. Le Begge (CFE)

Membres J. Beke (Bureau voor expertise en architectuur), M. Cuypers (Directiondes Structures en bton MET) (2), O. David (Maintenance et Inrastruc-ture SNCB) (3), P. Demars (Direction des Structures en bton MET) (2),J. De Muer (AIB-Vinotte International Gnie civil), P. Deroover (Sika),E. Godderis (SECO) (4), P. Hardy (FEBELCEM) (5), H. Ledent (Directiondes Structures en bton MET) (2), N. Nicolas (Rgie des btiments),

D. Peereman (SECO) (4), G. Van der Borgh (FEREB) (1), Y. Vanhellemont(CSTC), D. Willaert (Dpartement Mobilit et Travaux publics Rgionamande)

Ingnieurs-rapporteurs V. Pollet, B. Dooms et J. Jacobs (CSTC)

(1) Fdration belge des spcialistes de la rparation.(2) Ministre wallon de lEquipement et des Transports.(3) Socit nationale des chemins de er belges.(4) Bureau de contrle technique pour la construction.(5) Fdration de lindustrie cimentire belge.

rparatIoN etprotectIoN deS

ouvrageS eN btoN(imn ni iil)

CenTre SCienTiiqUe eT TeChniqUe de la ConSTrUCTioncStc, lissmn nn n liin l-li 30 ni 1947

Si sil : r Lm 42 1000 blls

Pbln sn vsn nn ls sls s s -s ns ns l n l nsn n Blg lng.

L pn l n, plls, x l psn N nnn ns s v l nsnn l spnsbl.

Note diNormatioNt e c h N i q u e


3/662 NIT 23 Septebe 2007

1 inTrodUCTion ............................................................................................................... 41.1 Historique ...................................................................................... 41.2 Domaine dapplication .................................................................. 4

2 PaThologieS deS bTonS eT aCiS de dgradaTion............. 62.1 Facis de dgradation .................................................................... 62.2 Origines des dsordres .................................................................. 6

2.2.1 Dgradations mcaniques du bton ................................... 72.2.2 Dgradations chimiques du bton ...................................... 72.2.3 Dgradations physiques du bton ...................................... 82.2.4 Corrosion des armatures .................................................... 9

2.3 Consquences des dsordres ......................................................... 12

3valUaTion de la STrUCTUre......................................................................... 13

3.1 Prparation de linspection ............................................................ 143.2 Inspection de routine ..................................................................... 14

3.2.1 Inspection visuelle ............................................................. 143.2.2 Essais de base ..................................................................... 17

3.3 Essais complmentaires................................................................. 193.3.1 Examen par ultrasons ......................................................... 203.3.2 Mesure de la corrosion ....................................................... 203.3.3 Dtermination de la rsistance en compression ................. 213.3.4 Dtermination de la masse volumique ............................... 213.3.5 Dtermination de labsorption deau ................................. 223.3.6 Analyse ptrographique ..................................................... 223.3.7 Contrle des armatures ...................................................... 223.3.8 Essais sur lensemble de la structure ou sur une partie de

celle-ci ................................................................................ 223.4 valuation de la structure .............................................................. 23

4 PrinCiPeS eT TeChniqUeS de rParaTion............................................ 244.1 Prsentation des principes ............................................................. 244.2 Brve description des produits ...................................................... 24

4.2.1 Mortiers de ragrage .......................................................... 244.2.2 Systmes de protection superfcielle du bton ................... 244.2.3 Matriaux de consolidation ................................................ 244.2.4 Inhibiteurs de corrosion ..................................................... 24

4.2.5 Coulis dinjection ............................................................... 254.2.6 Protection anticorrosion des armatures .............................. 26

5 Choix deS SySTme de rParaTion eT de ProTeCTion........... 275.1 Options envisageables ................................................................... 275.2 Facteurs inuenant le choix ......................................................... 27

5.2.1 Scurit de louvrage ......................................................... 275.2.2 Origine et volution des dsordres ..................................... 275.2.3 Faisabilit technique .......................................................... 275.2.4 Facteurs conomiques ........................................................ 285.2.5 Nature et ampleur des dsordres ........................................ 28

5.2.6 Facteurs lis lexcution .................................................. 285.2.7 Exigences relatives laspect extrieur du bton .............. 285.2.8 Exigences du donneur dordre ........................................... 28

5.3 Choix du systme .......................................................................... 28



6 maTriaUx de rParaTion dU bTon ....................................................... 296.1 Mortiers ......................................................................................... 29

6.1.1 Mortiers de ragrage base de liant hydraulique .............. 296.1.2 Mortiers de ragrage base de rsines .............................. 296.1.3 Mortiers dgalisation ........................................................ 296.1.4 Autres produits base de liant hydraulique ....................... 306.1.5 Critres et proprits des matriaux ................................... 30

6.2 Barbotines daccrochage ............................................................... 316.3 Produits de protection anticorrosion des armatures ...................... 316.4 Produits de protection uides pour le bton .................................. 31

6.4.1 Produits dimprgnation hydrouges.................................. 316.4.2 Produits dimprgnation bouche-pores .............................. 326.4.3 Revtements de protection (coatings) ................................ 32

7 miSe en Uvre deS TravaUx............................................................................ 347.1 Prparation du chantier.................................................................. 34

7.2 Contrles eectuer avant et pendant les travaux ........................ 347.2.1 Stabilit .............................................................................. 347.2.2 Qualit du support .............................................................. 347.2.3 Corrosion des armatures .................................................... 34

7.3 Description des travaux ................................................................. 347.3.1 Enlvement du bton non adhrent ou altr ..................... 357.3.2 Dgagement des armatures ................................................ 357.3.3 Prparation du support ....................................................... 367.3.4 Prparation des armatures .................................................. 377.3.5 Mise en uvre du mortier de ragrage .............................. 387.3.6 Cure .................................................................................... 427.3.7 Egalisation.......................................................................... 427.3.8 Application dun revtement de protection ........................ 42

7.4 Contrles en cours de travaux ....................................................... 42

8 TeChniqUeS SPCialeS de rParaTion eT de ProTeCTion.... 448.1 Traitements lectrochimiques anticorrosion ................................. 44

8.1.1 Gnralits ......................................................................... 448.1.2 Protection cathodique......................................................... 468.1.3 Dchloruration ................................................................... 478.1.4 Ralcalinisation .................................................................. 48

8.2 Inhibiteurs de corrosion ................................................................. 498.2.1 Domaine dapplication ....................................................... 498.2.2 Limites demploi ................................................................ 498.2.3 Produits utiliss .................................................................. 49

8.3 Injection des fssures ..................................................................... 50

8.3.1 Domaine dapplication ....................................................... 508.3.2 Coulis dinjection ............................................................... 508.3.3 Mise en uvre .................................................................... 51

8.4 Consolidation structurelle ............................................................. 518.4.1 Domaine dapplication ....................................................... 518.4.2 Armatures complmentaires .............................................. 518.4.3 Postcontrainte extrieure .................................................... 528.4.4 Collage darmatures ........................................................... 52

9 meSUrage deS TravaUx................................................................................... 5310 CerTiiCaTion deS enTrePriSeS.............................................................. 56

11 ConTrle eT enTreTien deS oUvrageS rParS.................. 57

annexe Exigences requises pour les mortiers de ragrage (NBN EN 1504-3) .............................. 59

bibliograPhie .......................................................................................................................... 60



1 INtroductIoN

1.1 hiSToriqUe

Aprs lexplosion qui a marqu lutilisation dubton dans les annes 60, le nombre des structuresaectes par des dsordres a connu une hausse

impressionnante deux dcennies plus tard, ouvrantun potentiel dactivits considrable au march dela rparation du bton.

Considre lorigine comme un problme dor-dre purement esthtique, la rparation du btontait pensait-on la porte de nimporte quel qui-dam. Depuis, la comprhension de la pathologie desbtons et de ses origines a sensiblement progress,aisant prendre conscience aux proessionnels quunerparation correcte exigeait une connaissance appro-ondie du matriau et des mthodes de traitementdisponibles. La fn des annes 80 a ainsi vu eurir

une littrature technique spcialise en la matire.Les Bulletins dinormation du Comit euro-inter-national du bton (CEB) [52, 53, 54], les Rapportsdu CUR [50], lancien Cours-Conrence 55 duCSTC [56] ou la circulaire 576-b-5 du ministrewallon de lEquipement et des Transports [70] nensont que quelques exemples connus.

Plusieurs documents normatis ont ait leur ap-parition au milieu des annes 90, notamment lespremiers Guides dagrment technique publis parlUBAtc (Union belge pour lagrment technique

dans la construction). Ceux-ci comptent aujourdhui leur acti une bonne dizaine de documents cou-vrant tous les aspects de la rparation du bton,depuis les mortiers de ragrage et les revtements

jusquaux techniques spciales telles que la pro-tection cathodique.

Par ailleurs, une prnorme europenne, la NBNENV 1504-9 [45], parue en 1997, dcrit les di-

rents principes de rparation. Homologue en 1998par le NBN (Bureau de normalisation), cette normeut la premire dune srie de dix documents touspublis aujourdhui qui coient toutes les acettesde la rparation du bton (voir le tableau 1).

Depuis 2007, les Guides dagrment technique sontprogressivement remplacs par des PTV (Prescrip-tions techniques Technische Voorschriten) pourpermettre une certiication volontaire BENORconjointement au utur marquage CE.

En Belgique, des recommandations et des pres-criptions sont galement en cours dlaborationen vue de la certifcation des rparateurs de bton.Entrepreneurs et concepteurs se verront ainsi tenusdapporter la preuve de leurs comptences en lamatire.

Cest pour transposer cet arsenal de normes, deprescriptions et de recommandations, publies ou paratre, sous une orme adapte au march belgedes rparateurs de bton, que le Comit techniqueGros uvre du CSTC a mis le voeu de rdiger laprsente Note dinormation technique.

1.2 domaine daPPliCaTion

Le champ dapplication de cette Note dinormation

technique (NIT) stend la rparation et la pro-tection des ouvrages en bton arm et non arm.

Il ne couvre pas la rparation des ouvrages en btoncellulaire, des maonneries en blocs de bton, dessystmes de prcontrainte et des structures en btonendommages par le eu, ni davantage la rparationesthtique dlments en bton dcorati dtrio-rs lors de la mise en uvre.



ict Tt

NBN EN 0- (200)Pdits et sstes p ptectin et ptin des stctes enbtn. Dnitins, pesciptins, tise de it et vtin de cnit. Ptie : dnitins.

NBN EN 0-2 (200)Pdits et sstes p ptectin et ptin de stctes enbtn. Dnitins, pesciptins, tise de it et vtin de cnit. Ptie 2 : sstes de ptectin de sce p btn.

NBN EN 0-3 (2006)Pdits et sstes p ptectin et ptin des stctes enbtn. Dnitins, eiences, tise de it et vtin de cnit. Ptie 3 : ptin stcte et ptin nn stcte.

NBN EN 0- (200)Pdits et sstes p ptectin et ptin de stctes enbtn. Dnitins, pesciptins, tise de it et vtin de cnit. Ptie : ce stct.

NBN EN 0- (200)Pdits et sstes p ptectin et ptin des stctes enbtn. Dnitins, eiences, tise de it et vtin de cnit. Ptie : pdits et sstes dinectin d btn.

NBN EN 0-6 (2006)Pdits et sstes p ptectin et ptin des stctes enbtn. Dnitins, eiences, tise de it et vtin de cnit. Ptie 6 : nce dte.

NBN EN 0-7 (2007)Pdits et sstes p ptectin et ptin des stctes enbtn. Dnitins, eiences, tise de it et vtin de cnit. Ptie 7 : ptectin cnte csin des tes.

NBN EN 0-8 (200)Pdits et sstes p ptectin et ptin de stctes enbtn. Dnitins, pesciptins, tise de it et vtin de cnit. Ptie 8 : cnte it et vtin de cnit.

NBN ENV 0-9 (997)

Pdits et sstes p ptectin et ptin de stctes enbtn. Dnitins, pesciptins, tise de it et vtin de cnit. Ptie 9 : pincipes n dtiistin des pdits et

sstes.

NBN EN 0-0 (200)

Pdits et sstes p ptectin et ptin de stctes enbtn. Dnitins, pesciptins, tise de it et vtin de cnit. Ptie 0 : ppictin s site des pdits et sstes etcnte de it des tv.

Tableau 1 Ns pns lvs l pn bn.



Fig. 1 css s gns sln l n NBN eNV 1504-9 [45].

CorroSIoN DES

armaTurES

DauTS DaNS

lE BToN

Mnis cimis psis cnin cns -nscnminns

sis

cs Ss Mmns (s-

smn, ..)

elsin viins

rag ans ssis

(sls, sls, , ...)

ains ili-s

gl-l ains mi-

s Sls

ri esin, s

Inis ls ml

emnn mili i

cls cls as

2 pathoLogIeS deSbtoNS et acISde dgradatIoN

Selon la norme NBN ENV 1504-9 [45], la protec-tion et la rparation du bton exigent une prpara-tion approondie. Cette norme dcrit les principalestapes dun processus de rparation, savoir :

lvaluation de ltat de la structurelidentifcation des causes de dgradationla dtermination des objectis de la rparation

ou de la protectionle choix de la mthodeltablissement des exigences auxquelles lesproduits ou les systmes doivent satisairela spcifcation des exigences dentretien propres la protection ou la rparation choisie.

Pour mener bien les deux premires tapes du pro-cessus, il est ncessaire de connatre les direntesormes sous lesquelles les dsordres peuvent appa-ratre, leurs causes et la aon de les identifer.

2.1 aCiS de dgradaTion

La dgradation dun bton peut se maniester dedirentes manires : fssures dallure rectiligneou erratique, ouvertures variables, ... En gnral,la orme des fssures, leur ouverture et lendroit oelles se maniestent sufsent, pour un inspecteurexpriment, exclure plusieurs acteurs respon-sables des dsordres.

Les fssures qui entranent des dormations inaccep-tables de louvrage peuvent rsulter dun problmestructural. En cas de doute quant aux proprits de lastructure ou dun de ses lments, il est recommandde procder une tude de stabilit.

Au droit des fssures, la surace peut prsenter des

boursouures gnres par des ractions expansives,qui conduisent parois aprs un certain temps audcollement du bton.

Une dcoloration et une rugosit locales de la sur-ace, des taches dhumidit ou des traces de rouillesont autant dindicateurs de dsordres uturs souventngligs. Touteois, dans bien des cas, on se trouveen prsence dun processus de vieillissement interneau bton arm, non encore visible, mais quil estpossible de localiser en sondant les suraces.

2.2 origineS deS dSor-dreS

Les dsordres qui aectent les structures en btonpeuvent tre classs en deux grandes catgories(voir la fgure 1) :

dgradations du bton proprement ditdgradations du bton dues la corrosion desarmatures.



Fig. 2ng sln n raG.

2.2. DgraDaTIoNS mCaNIquESDu BToN

Ces dsordres se maniestent rquemment parlapparition de fssures, ventuellement aggra-

ves par une dormation inacceptable de lastructure.

Lorsque des contraintes brusques, comme un impactou une explosion, provoquent une dislocation plus oumoins importante du bton, le lien entre les dgtset leur cause est gnralement vident. Avant deprocder des rparations, on sassurera touteoisque dautres mcanismes de dgradation actis nedoivent pas tre traits au cours des travaux.

Des dsordres rsultant dune aible surcharge

permanente ou dun tassement des appuis sont eneet plus lents se maniester, notamment en raisondu uage du bton. Outre une inspection in situ,une tude de stabilit sera ncessaire afn dvaluerlaction dune surcharge ventuelle.

Bien que les vibrations constituent souvent unesource de dsagrment pour les occupants dunbtiment, elles donnent rarement lieu une dgra-dation du bton. En cas de doute, une campagnede mesures pourra tre entreprise sur la base desdirectives de la norme allemande DIN 4150 [60].

2.2.2 DgraDaTIoNS ChImIquESDu BToN

2.2.2.1 ractIoN aLcaLIS-graNuLatS

La raction alcalis-granulats (RAG) [59] rsultedune interaction entre les alcalis du bton (provenantdu ciment, des additions, des adjuvants, ) et desgranulats potentiellement ractis (cest--dire sensi-bles aux alcalis) qui contiennent de la silice ractive(acide silicique) se prsentant sous orme dopale, de

calcdoine, de cristobalite, de tridymite et de quartzcryptocristallin. Cest la raison pour laquelle on parlegalement de raction alcalis-silice.

La RAG entrane la ormation de produits expan-sis et notamment dun gel dalcalis-silice capabledattirer leau et donc de goner. Il en rsulte descontraintes de traction internes au bton qui condui-sent une fssuration de ce dernier et, parois, larupture des armatures.

Pour quune raction alcalis-granulats se produise,les conditions suivantes doivent tre runies :

prsence de granulats potentiellement ractis.La raction se produit seulement si la teneur enractis se situe lintrieur dun domaine criti-que (pessimum) dont les limites dpendent de la

composition minralogique des constituantshumidifcation permanente ou rgulire de lastructureteneur leve du bton en alcalis.

Dans un bton non arm, la RAG se manieste par unacis de fssuration plutt alatoire. Dans un btonarm ou prcontraint, les armatures empchent la libredilatation du bton dans le sens des barres dacier,de sorte que le trac des fssures pouse celui desarmatures sous-jacentes (aenage fg. 2). En lab-sence dexamen complmentaire, le risque est granddattribuer la dgradation, tort, un phnomne decorrosion. Dans certains cas, le bton prend une teinteocre et lon constate la disparition de lichens et demousses prsents au pralable le long des fssures.

2.2.2.2 ageNtS agreSSIS

Matriau alcalin, le bton est susceptible dtreattaqu par des acides tels que ceux rejets par lesindustries chimiques, les exploitations agricoles ouachemins par les rseaux dgout. Ces acides ra-gissent avec les composs calcaires du ciment durci(hydroxyde de calcium, silicates et aluminates decalcium hydrats). La raction, qui peut galementaecter les granulats calcaires, conduit la orma-tion de sels de calcium et de dioxyde de silicium

(silice). La vitesse de dgradation dpend :de lacidit et de la concentration de la solution;dans un milieu stagnant, un pH entre 6,5 et 5,5est considr comme aiblement agressi, un pHentre 5,5 et 4,5 comme moyennement agressi etun pH entre 4,5 et 4 comme trs agressi [13]du caractre stagnant ou ruisselant de la solu-tionde la solubilit des sels ormsde la porosit du bton.

Le ciment durci peut galement tre dcompos pardes sels agressis, comme les sels dammonium etde magnsium qui entrent dans la composition decertains engrais et peuvent en outre tre prsents,dans le cas des sels dammonium, dans les rejetsindustriels.



Fig. 3dgn x sls vglg.

2.2.2.3 attaqueS SuLatIqueS

Les sulates en provenance de lenvironnement(terres, milieu aqueux) peuvent ragir avec le btonpour ormer de lettringite (sel de Candlot). Cette

cristallisation saccompagne dune expansion trsimportante ( 300 %) et peut se produire aussi biendurant la phase plastique du durcissement (ettrin-gite primaire) quaprs le durcissement (ettringitesecondaire).

Seule lettringite secondaire est prjudiciable au b-ton, les contraintes internes causes par lexpansionentranant la fssuration et la ruine de la structure.

Touteois, mme en labsence de source extrieurede sulates, un chauement excessi du bton

en cours de durcissement peut galement donnerlieu la ormation dettringite, notamment lorsdun traitement thermique (destin acclrer ledveloppement de la rsistance du bton) ou lorsdu dgagement de la chaleur dhydratation dansle bton de masse. Cest la raison pour laquellela temprature maximale est gnralement limite quelque 65 C durant la phase de durcisse-ment [65].

En dcalcifant les composs primaires de laprise prsents dans le ciment durci (C-S-H),les sulates peuvent aussi altrer la rsistancemcanique du bton et donc aecter la stabilitde louvrage [51].

2.2.2.4 attaqueS bIoLogIqueS

Le principal phnomne dattaque biologique dansle bton est celui provoqu par lacide suluriquebiogne, prsent principalement dans les gouts etles systmes dvacuation des eaux uses richesen composs sours issus des processus de d-composition.

Lorsquune eau use scoule lentement ou stagnependant une priode prolonge, il peut se crer unmilieu anarobie dans lequel des bactries sulato-rductrices transorment les composs sours enhydrogne sulur. Libr dans latmosphre delgout plus riche en oxygne, ce gaz est convertien soure lmentaire qui se dpose sur les paroisdes canalisations o il est transorm en acide sul-urique par des bactries arobies sulo-oxydantes.Lacide sulurique transorme enfn le ciment durcien gypse (notamment), entranant la dcohsiondu bton.

Les mousses, indpendamment de leur aspect ines-thtique, peuvent galement dgrader les ouvragespar scrtion dacides [68].

2.2.3 DgraDaTIoNS PhySIquESDu BToN

2.2.3.1 cycLeS de geL-dgeL

En labsence de mesures appropries, le btonnageen priode hivernale peut donner lieu des dgtsde gel. La ormation de glace conduit en eet ladilatation de leau prsente dans le bton rais.

Dans un bton encore plastique, ce gonementsopre librement; une ois durci, le bton neprsentera aucun dgt apparent, mais sera demauvaise qualit. Dans un bton jeune dj durci,le gonement est entrav et des tensions internesapparaissent. Si le matriau na pas dvelopp dersistance sufsante, les dgts se maniesteront

par un caillage de la surace (le plus souvent enplusieurs couches). On considre gnralement quele bton est apte rsister ces tensions internesds que sa rsistance en compression dpasse5 N/mm. Cette rsistance devrait tre atteinte silon maintient une temprature ambiante suprieure 5 C pendant les 72 premires heures qui suiventla mise en uvre [65].

Un bton durci peut, lui aussi, tre endommag parle gel : en se dilatant sous laction du gel, leauprsente dans les pores et les fssures cre des ten-sions susceptibles de provoquer ou daggraver des

fssures. La sensibilit au gel du bton durci dpenddans une large mesure de sa structure poreuse etdes dimensions des fssures. Le risque de dgts degel est plus important sur des dalles ou des planshorizontaux que sur des suraces verticales, lespores tant davantage saturs en eau.

2.2.3.2 SeLS de dvergLaage

Les sels de dverglaage employs pour aire ondrela glace induisent une raction endothermique, c.--d.

une raction au cours de laquelle le milieu environ-nant cde une partie de sa chaleur. En loccurrence,la chaleur est prleve dans la couche superfcielle


10/669 NIT 23 Septebe 2007

Fig. 4Psss sn n .

oh- h2o

o2

c :2h2o + o2 + 4

-4OH-an :

2+ + 2-

2+

-

du bton qui, en raison de la chute brutale de tem-prature, subit un choc thermique et sexpose ainsi un risque dcaillage. Le risque de dgradationpar le gel est encore accru lorsque des prcipitationsneigeuses prolonges alternent avec des pandages de

sels rpts et que la couche superfcielle du btonpeut se trouver sature en eau.

La nature des sels de dneigement peut galementavoir une incidence sur le processus de dgra-dation observ. Le lecteur intress trouvera desinormations utiles ce sujet dans un article deCSTC-Magazine paru en 1997 [81].

Par ailleurs, les ions chlore des sels de dverglaagepeuvent engendrer un risque de corrosion pour lesarmatures (c. 2.2.4.4, p. 10).

2.2.3.3 actIoNS therMIqueS

Un lment en bton peut tre le sige dcarts detemprature induits par :

la chaleur dhydratation du bton raisun dcorage prmaturun rchauement direntiel des suraces dubton durci (rayons solaires ou autre source dechaleur).

La dilatation thermique direntielle engendre des

contraintes de traction auxquelles le bton opposeune rsistance trs limite, et qui entranent unefssuration.

2.2.3.4 retraIt

Quil soit dorigine plastique, endogne ou d auschage [73], le retrait nentrane la fssuration dubton que sil est entrav par son support ou quilne se manieste pas de manire homogne. Le ph-nomne survient dirents stades du durcissement

du bton et dpend dans une large mesure de lacomposition de ce dernier.

Pendant la phase plastique, le bton se rtracte sur-tout en raison de la perte deau non lie. Ce retraitplastique est important dans les btons prsentantun acteur E/C (eau/ciment) lev. Les paramtresinuenant ce retrait sont lensoleillement, le vent,le caractre absorbant ou permable leau descorages. Les fssures quil entrane sont larges etont gnralement une allure erratique.

Le bton se rtracte galement en durcissant (hydrata-tion) du ait que les produits de raction (bton durci)occupent moins de volume que le ciment non hydratet leau. Ce retrait dit endogne est plus importantdans les btons prsentant un acteur E/C peu lev.

Enfn, le retrait de schage, qui survient la suitedu durcissement du bton, stend sur plusieursmois. Il peut provoquer une fssuration et une lenteaugmentation de la largeur des fssures existantes.

2.2.3.5 roSIoN et uSure

Dirents mcanismes peuvent tre lorigine delrosion de la surace dun ouvrage en bton. Lusureest provoque par des mouvements mcaniques ensurace (pneus de voiture sur une route, pitons surun trottoir, impact ou glissement d au dballage dematriaux en vrac, ), mais aussi par le rottementde particules lourdes prsentes dans leau ou le vent(sable, par exemple). Lrosion crot proportionnel-lement la vitesse des particules abrasives, leur

rugosit, leur duret et leur taille.

Un autre mcanisme drosion, appel cavitation,est li lcoulement de leau sur une suraceplane. La moindre asprit sur une paroi perturbelcoulement laminaire de leau, qui scarte de lasurace, crant localement des pressions moindres.Si celles-ci sont inrieures la pression de la vapeurdeau, des bulles dair se orment et implosent ense dplaant vers une zone de pression plus leve.Cette implosion provoque des ondes dimpact etde pression qui endommagent la paroi du bton sile processus a lieu proximit de cette dernire.

2.2. CorroSIoN DES armaTurES

2.2.4.1 proceSSuS gNraL de cor-roSIoN

La corrosion est un processus chimique complexedans lequel les atomes doxygne et de er ragis-sent en prsence deau pour ormer de la rouille :

Fe Fe e anode

H O O e OH cathode

Fe

+

+ +

+

+ -

- -

+

2

2 22

2

2 4 4

2

( )

( )

OOH Fe OH Fe O rouille- ( ) ( )2 2 3

Lhydroxyde de er (Fe(OH)2) est un produit inter-

mdiaire susceptible de ragir avec plusieurs ionsprsents dans le bton pour constituer le produitfnal quest la rouille. Dirents produits de cor-rosion peuvent ainsi se ormer.


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Un courant circule entre lanode (zone de dissolu-tion du er) et la cathode (zone de transormation deloxygne). Dans lacier, les lectrons se dplacentde lanode (potentiel bas) vers la cathode (potentiellev). Au sein de leau contenue dans les pores

du bton, les ions dhydroxyde se dplacent dela cathode vers lanode, o ils ragissent avec lesions erreux pour ormer de lhydroxyde de er(Fe(OH)

2).

Le volume occup par la rouille est plusieurs oissuprieur celui quoccupe lacier, ce qui conduit la fssuration et leritement du bton. La corro-sion entrane galement une rduction de la sectiondes barres dacier, do une baisse de la capacitportante de la structure.

La corrosion des armatures peut tre induite parla carbonatation du bton, par les chlorures ou pardes courants vagabonds. Ces direntes causes sontexplicites ci-dessous.

2.2.4.2 corroSIoN INduIte par LacarboNatatIoN

Dans un bton jeune, au pH lev, il se ormeautour des barres dacier une couche de passivation(compose dhydroxydes de er), qui protge laciercontre la rouille. La raction du CO

2de lair avec la

chaux libre du bton ait passer le pH denviron 13 moins de 9. Cette raction, appele carbonatation,est reprsente de aon simplife comme suit :

H2O

Ca(OH)2

+ CO2 CaCO

3+ H

2O.

Le ront de carbonatation, cest--dire la ligne dedmarcation entre le bton carbonat et le btonsain, progresse rgulirement lintrieur dubton. Dans la majorit des btons, la ormationde carbonates de calcium (CaCO

3) amliore la

compacit de la structure et augmente lgrement

sa rsistance en compression. Touteois, ds quele ront de carbonatation atteint les armatures, lacouche de passivation perd sa stabilit et ne sop-pose plus plus la corrosion. La plupart du temps,la corrosion induite par la carbonatation aecte degrandes longueurs darmatures de manire plus oumoins rgulire (corrosion gnralise).

La vitesse laquelle le ront de carbonatation pro-gresse dans la structure (vitesse de carbonatation)est propre la composition du bton et aux condi-tions climatiques. Ainsi, la raction de carbonatationne peut se produire quen milieu aqueux, tandis quela diusion du CO

2 travers le bton est 10.000

ois plus rapide dans un matriau sec (dont les poressont remplis dair) que dans un matriau humide(o les pores sont remplis deau). La vitesse de

carbonatation sera ds lors la plus leve lorsque desphases dhumidifcation alternent avec des priodesde scheresse prolonges. On observe par ailleursune plus grande proondeur de carbonatation audroit des fssures et des artes des lments.

La vitesse de carbonatation diminue avec le temps,tant donn que le CO

2doit pntrer toujours

plus proondment dans le bton et que les poressont obstrus par les carbonates de calcium. Onpeut calculer approximativement la proondeur decarbonatation un ge dtermin laide de laormule suivante :

D k t=

oD = la proondeur de carbonatation, exprime en

mm

k = le coefcient de carbonatation, une constantequi dpend de la qualit du bton et de son

exposition, exprime en mm ans( )t = lge du bton, exprim en annes.

La dtermination de la proondeur et du coefcientde carbonatation est dtaille au 3.2.2.4 (p. 18).

2.2.4.3 corroSIoN due aux couraNtSvagaboNdS

Comme nous lavons expliqu au 2.2.4.1 (p. 9),la corrosion est un processus lectrochimique. Aproximit des centrales haute tension, des trans-ormateurs ou des lignes de tram et de chemin deer, le sol est parcouru par des courants vagabondssusceptibles de pntrer dans les structures en bton,de perturber lquilibre lectrochimique des arma-tures et de crer des zones danode supplmentairesavorisant la corrosion.

2.2.4.4 corroSIoN INduIte par LeS

chLorureS

Malgr la protection apporte par le pH lev dumatriau, une corrosion peut survenir dans un btonnon carbonat renermant de grandes quantits dechlorures. Ceux-ci peuvent avoir t incorpors dansle mlange au moment du malaxage afn daccl-rer la prise, tre prsents dans les composants dubton (sable et eau notamment) ou pntrer danslouvrage au fl du temps, notamment dans lesstructures ctires ou celles exposes aux sels dedneigement.

Les chlorures sont susceptibles de rompre la couchede passivation des armatures et de crer des oyersde corrosion trs localiss. Cette orme de corro-sion, appele corrosion par piqres (pitting), peut



Fig. 5Ps gns p ls ls.

% C ut pppt ss

ct

% C ut pppt ss

t

rsu cs

< 0,60,6 ,0 ,0,0

> ,0

< 0,070,07 0,2

> 0,2

ibeenev

Tableau 2tn n ls js p pp l ss n bn, p n bn n nnbn [52].

% C t pppt ss

ct

% C t pppt ss

t

rsu cs

< 0,

0, ,0> ,0

< 0,0

0,0 0,2> 0,2

ibe

enev

Tableau 3tn n ls nls p pp l ss n bn, p n bn n nnbn [52].

Tp tCss cus

Tu C- ppt

ss ct

Sns tes encie ni pices t-ies nes (spices de eve -sistnt csin)

C ,0 ,0 %

avec tes encie pices t-ies nes

C 0,20 0,20 %

C 0,0 0,0 %

avec tes depcntinte

C 0,0 0,0 %

C 0,20 0,20 %

Tableau 4tn xl n ls s ns nbn n p pp l ss n [13].

Fig. 6tn n ls p pp l ss n, n nn s nvnnnx [53].

tnurriiqunhlorursrap-

porlamassdimn[%]

bnnli

Misli

bn sin

bn n

hmii li [%]

0,4

50 10085

conduire rapidement une rduction locale de lasection des armatures (fgure 5). Qui plus est, lesproduits de corrosion tant prsents en moindrequantit, louvrage ne montre gnralement aucunsigne de fssuration ou darmatures dnudes. Par

ailleurs, aprs la raction de corrosion, des ionschlore se librent encore dans le bton et peuventy induire une nouvelle raction.

Si les armatures ont en outre perdu leur couche

protectrice en raison de la carbonatation, il va de soiquil audra moins de chlorures pour provoquer unecorrosion. De plus, il apparat que, dans un bton noncarbonat, une partie des chlorures ajouts au m-lange rais se lie chimiquement et ne participe doncpas la corrosion. Cette liaison chimique disparattouteois sous leet de la carbonatation du bton,si bien qu ce stade, la corrosion peut tre avorisetant par la carbonatation que par les chlorures.

Dans les tableaux 2 et 3, les teneurs critiques enchlorures sont donnes par rapport la massede ciment au droit des armatures dans un bton

non carbonat [52]. On admet en gnral quuneteneur en chlorures situe entre 0,3 et 0,5 % de lamasse de ciment ne prsente quun aible risquede corrosion.

En ce qui concerne la conection de bton neu, lanorme NBN EN 206-1 [13] autorise une certaineteneur en chlorures et propose une classifcation desbtons partir de leur teneur maximale en chlo-rures (tableau 4). En Belgique, deux classes sontdapplication : Cl 0,40 pour le bton contenant desarmatures en acier ou des pices mtalliques noyes

et Cl 0,20 pour le bton contenant des armaturesde prcontrainte [8].

La teneur en chlorures devrait normalement treexprime par le rapport entre le nombre dionschlore (Cl-) et le nombre dions hydroxydes(OH-). Vu la difcult de quantifer ces derniers,les valeurs sont exprimes par rapport la massede ciment. Touteois, si le bton est carbonat, sonpH diminue (et le rapport Cl-/OH- augmente pourune mme teneur en Cl-), tandis que la masse deciment (et la teneur en chlorures qui sy rapporte)reste inchange.

Le schma de la fgure 6 donne une ide du risquede corrosion, compte tenu non seulement de la te-neur en chlorures par rapport la masse de ciment,

mais galement de lenvironnement et de ltat delouvrage [53]. Il ressort clairement que la teneurcritique en chlorures par rapport la masse deciment est moins leve dans un bton carbonatque dans un bton sain.


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Fig. 7csn s s ps pn l s (pnls p pp n l- Sce Stted Ce Eectde).

-200 mv -200 mv-400 mv

-400 mv -200 mv -400 mv

Fig. 8evln s s nn pn.

L m l ll n mm nin li, l l n innin i.

an in

as in

Mi

Pour tre complet, il convient dajouter que la te-neur critique en chlorures est plus aible pour lesstructures prcontraintes que pour les structures enbton arm normal.

2.2.4.5 corroSIoN INduIte par deSrparatIoNS

Cette orme de corrosion peut apparatre aprslexcution de travaux de rparation sur louvrageen bton. Ceux-ci augmentent en eet sensiblementle potentiel de corrosion des armatures dans lazone rpare (voir 3.3.2.1, p. 20, et fgure 7) entransormant des cathodes moyennement activesen priphrie en zones extrmement anodiques. Ladirence de potentiel entre les deux zones va ainsi

induire une corrosion.

2.3 ConSqUenCeS deS d-SordreS

La technique de rparation propose doit treapproprie la cause et ltat de dgradation delouvrage. Dtectes un stade prcoce (petitesfssures et/ou taches de rouille peu dveloppes),les anomalies sont souvent interprtes tortcomme des dauts dordre esthtique. Pourtant,une rparation et une protection simples et peucoteuses (revtement, par exemple) pourraientsufre ce stade remdier au problme (fgure 8,interventions I IV).

un stade plus avanc (dcollement du bton),le risque est rel tant pour les personnes circulantaux abords de louvrage que pour la stabilit de lastructure, et les rparations eectuer savrerontplus difciles et plus coteuses (courbe verte dudiagramme de la fgure 8).

En cas dintervention encore plus tardive (attaqueproonde des armatures ou dormations importan-tes), la seule option possible et acceptable consistera remplacer certaines parties de louvrage, voirelensemble de la structure.

eadlouvrag

cos

tms

Dts inies

Nisns ln-s mis s

si imn

pins nisns minims

tms

Inter

entio

nI

Inter

entio

nII

Inte

rentio

nIII

Inte

rentio

nIv


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3 evaLuatIoN de La

StructureLa prnorme NBN ENV 1504-9 [45] stipule que lechoix de la procdure de rparation doit tre ondsur une tude pralable de ltat de la structure enbton. Cette tude comprend des oprations deprparation, une inspection de routine, des essaiscomplmentaires, lvaluation des rsultats et les-timation de ltat de louvrage.

Les critres adopts pour valuer ltat dun ouvragetant minemment variables (nature de la structure,

Fig. 9Synpss pg vln [54, 67].

exposition, ge, etc.), il nest pas possible dnu-mrer tous les essais eectuer. Quoi quil en soit,lvaluation doit permettre en fn de compte desti-mer lampleur des dgradations, den identifer lescauses avec prcision et de proposer la mthode derparation ou de protection la plus approprie.

Le programme dvaluation complet est prsentschmatiquement dans lorganigramme ci-des-sous [54, 67].

prparatIoN

INSpectIoN de routINe

evaLuatIoN

eSSaIS coMpLMeNtaIreS

choIx de LINter-veNtIoN

cahIer deS char-geS/rapport INaL

ain n ?

Cecte dintins

Visite piinie

Pptin de inspectin

Ppsitin

Inspectin visee

Essis de bse

Ett b

Vieiisseent d btn

Cpcit ptnte

De de vie

aptitde sevice

rppt dinspectin

S e btn

S es tes

S pcntinte

S stcte entie

Ps dinteventin

rptin

Ptectin

Cnsidtin

repceent/ditin

adpttin

Evtin ctin+tecnie

oi

oi

Nn

Nn

oi oi

NnNn

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cmlmn in-mins ?

cmlmn in-mins ?

essismlmnis ?



3.1 PrParaTion de linS-PeCTion

Larticle 4.3 de la norme NBN ENV 1504-9 [45]prcise que le programme dvaluation doit prendre

en compte au minimum :ltat de la structure en bton existante, y comprisles dauts invisibles et potentielslapproche conceptuelle initialelenvironnement, y compris lexposition ant-rieure des polluants diversles conditions qui ont prsid la construction(conditions climatiques, par exemple)lhistorique de la structureles conditions dutilisation (charges, )les exigences auxquelles doit satisaire la struc-ture, compte tenu de son utilisation uture et de

sa dure dutilisation.

Une partie des inormations requises doit tre recher-che auprs du matre douvrage ou du propritaire.Touteois, comme cette recherche peut savrerdifcile lorsque les btiments sont anciens et ontsouvent chang de propritaire, on pourra recueillirles donnes relatives aux conditions dutilisation, lenvironnement et lhistorique de la structure enconsultant des sources ofcielles, comme le cadastre,et en interrogeant les utilisateurs ou les voisins.

En labsence de plans, il y a lieu de calculer lesdimensions de la structure avant de mettre sur piedune vaste campagne de mesures complmentaires envue de dterminer lemplacement et les dimensionsdes armatures.

Il est conseill deectuer une premire visite delouvrage afn dexaminer la situation dans laquelle lestravaux dinspection pourront se drouler, deectuerventuellement quelques constatations et des prpara-tis qui aciliteront linspection proprement dite.

3.2 inSPeCTion de roUTine

Linspection de routine comprend un examen visuelde la structure, complt par quelques essais debase qui peuvent tre raliss sur place. Dans laplupart des cas, linspection de routine suft dj avancer un certain nombre de conclusions quant ltat de louvrage.

3.2. INSPECTIoN VISuEllE

3.2.1.1 objectIS

Linspection visuelle a pour but :didentifer les conditions dexposition qui ontpu engendrer des dsordres

de rpertorier les anomalies observables visuelle-ment, telles que dcolorations, rosion, fssures,dormations, dislocations, corrosion, etc.dvaluer lampleur des zones dgradesde slectionner les essais raliser en onction

des constatationsde dterminer les zones qui eront lobjet de me-sures complmentaires. Pour dresser un tableaucomplet de la situation, il est conseill dincluredans le programme dessai aussi bien des zonesprsentant des anomalies que des zones qui ensont dpourvues.

Phase principale de ltude prliminaire, cestlinspection visuelle qui permettra didentiierlensemble des essais et mesures raliser ultrieu-rement. Le bien-ond de la dcision fnale est en

eet conditionn en grande partie par les premireshypothses ormules aprs linspection visuelle.

3.2.1.2 obStacLeS

Si certaines parties de louvrage sont soustraites lavue (bardages, panneaux, conduites ou vgtation),on vrifera si lexamen peut se drouler dans satotalit sans quil aille liminer ces obstacles. Desmoyens techniques, tels quun endoscope ou unecamra, peuvent savrer utiles en lespce.

Les corages perdus, les enduits, les peintures ettout autre revtement qui soustrait la surace dubton au regard rendent linspection difcile, voirequasiment impossible. En loccurrence, des essais etdes mesures complmentaires pourraient permettrede dresser un tableau complet de lensemble de lasurace du bton.

Si linspection ne sinscrit pas dans un programmedtude pralable, mais constitue la premire phasedune opration de rparation, il est conseill deprocder auparavant au dmontage des bardages

ventuels et ce, en prsence dun expert qui veillera ce que le acis des dgradations reste intact pourlinspection.

Au cours de linspection visuelle, lattention devratre attire par :

laspect de la suraceles changements de teinte (traces de rouille, parexemple)la prsence de fssures et lallure du trac desfssuresla dtrioration de la peau du btonla dislocation ou le dcollement du btonla prsence darmatures mises nu.

Ces aspects sont tudis ci-aprs de manire ap-proondie. Il y a lieu de tenir compte du ait que



ces constatations ne sont gnralement quune

premire approche. De mme quil est malaisdattribuer lapparition de dsordres une causeunique, il est rarement raliste, lorsquon valuede plus prs ltat de la surace du bton, de nesen tenir qu un seul signe de dgradation ob-servable lil nu.

3.2.1.3 rapport dINSpectIoN

Les rsultats de linspection visuelle doiventtre consigns rigoureusement dans un rapportdinspection. Pour viter autant que possible toute

ambigut ou toute interprtation errone, il estconseill de rassembler les rsultats sous ormede schmas tays par des documents photogra-phiques ventuellement des photos inrarougespouvant aider dceler des zones dcolles (f-gure 10).

Le rapport dinspection ainsi tabli pourra aussise rvler utile lors de llaboration dun ventuelprogramme dentretien ou de rparation.

3.2.1.4 aSpect de La Surace

Bien des dgradations sont lies une fnition ina-dquate de la surace. Une concentration de bullesdair la surace du bton est tout aussi domma-geable quune rduction localise de lenrobagedes armatures. De plus, les premires dgradationslies la corrosion se situent souvent dans deszones prsentant des nids de gravier ou des jointsde reprise.

Moins perceptibles, les rparations locales ralisesimmdiatement aprs le dcorage, notammentpour camouer des imperections de surace, sontrquemment le sige de dgradations ultrieures.Sur des structures en bton dont la ralisation alaiss dsirer, on peut galement observer des

Fig. 10tgp ng.

rsidus darmature, des fls de ligature ou des

carteurs.

3.2.1.5 chaNgeMeNtS de teINte deSSuraceS

Quils soient causs par des souillures superf-cielles ou par dautres acteurs, les tachages et leschangements de teinte doivent tre considrs avecattention.

Un changement de teinte peut se produire dans deszones o la teneur en eau du bton est plus leve.

Lapparition de petites fssures aprs humidifcationdu bton est un exemple typique de ce phnomne.Si le changement de teinte rsulte dune pntrationdeau par la ace inspecte, il disparatra aprs unepriode sche.

A daut, il peut sagir dinfltrations deau qui di-usent travers le bton et svaporent la surace,o elles orment des dpts calcaires. Les tachesdhumidit peuvent donner lieu, long terme, la ormation de mousses ou constituer des zonesprivilgies de corrosion ds que la carbonatation

atteint les armatures. Laccumulation dhumiditaura galement une inuence sur un ventuel trai-tement ultrieur, dans la mesure o elle sopposera ladhrence de couches de protection insufsam-ment permables la vapeur.

Un deuxime type de taches est constitu par lestraces de rouille de orme allonge que lon observegnralement la sous-ace des plaonds. Cestaches de rouille en provenance des armatures sesont dposes sur les corages entre le moment duerraillage et le btonnage. Le problme est ordi-nairement de nature esthtique, mais il est conseillde vrifer lemplacement exact des armatures. Si letachage pouse paraitement le trac des armatures,il y aura lieu de contrler le potentiel de corrosionde lacier.


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Si les traces de rouille sont de aibles dimensions,elles peuvent tre dues :

de petits fls de ligature rests dans le coragedes fls de ligature plus longs proches de lasurace du btonla prsence de granulats errugineux.

Le cas chant, il convient de contrler si le tachage

ne stend pas jusquaux armatures et denvisagerlventualit dune contamination par les chlorures(corrosion par piqres, voir fgure 11). En ce cas,les traces de rouille saccompagnent souvent dunefssuration (c. 2.2.4.4, p. 10).

3.2.1.6 prSeNce de ISSureS etaLLure de Leur trac

Lvaluation des fssures dans un bton est loindtre simple. Si le bton arm a toujours ten-

dance prsenter des fssures, celles-ci doiventrester limites. Une densit darmatures adquatepermettra de rpartir les fssures internes sousla orme dun rseau de microfssures superf-cielles.

Pour un bton arm usage normal, on estimeque la durabilit nest pas compromise lorsqueles fssures ont moins de 0,3 mm douverture [26].Sil existe un aible risque de corrosion d lacarbonatation, par exemple lintrieur des bti-ments (classe denvironnement EI), une ouverturede fssure de 0,4 mm peut tre tolre.

Selon leur origine, les fssures se maniestent dedirentes aons. Dans certains cas, la surace dubton est entirement parcourue de microfssures;

dans dautres, on observe une seule grande fssureconcentre.

Certaines fssures rsultent de problmes rencon-trs en cours dexcution (dessiccation prmaturede la surace, retrait prcoce, ) et restent stablesaprs leur apparition. Dautres surviennent aprsplusieurs annes et continuent voluer dansle temps (raction alcalis-granulats, fssures dedilatation, ).

Lexamen des fssures peut tre utilement com-plt par un schma (orme des fssures, largeur,direction et localisation). Si lon prcise en outre

le moment o les fssures ont t constates pourla premire ois, il sera plus ais de dterminerleur origine.

La fgure 12 prsente quelques schmas de fssura-tion trs rquents [56].

3.2.1.7 ecaILLage du btoN

La peau du bton peut tre altre par des agentschimiques (eau douce, ) ou physiques (rosion,trafc, cycles de gel-dgel, ). Ces actions setraduisent par une surace rugueuse, difcile nettoyer, sur laquelle des souillures (parois chimi-quement agressives) se dposent plus acilement.Dans bien des cas, cest un premier indice qui

Fig. 12Ss ssn s ns ns ls v-gs n bn.

a, b c : fsss ssmn lsid, e : fsss i n s lsig h : fsss sln n i n nI : fsss s i s ln mj K : n s n i s

inilL M : fsss s l sin s ms

a

b

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d

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g

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b

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Fig. 11 ts ll l n nsl n bn.


18/667 NIT 23 Septebe 2007

rvle que le bton non protg ne rsistera pas lenvironnement auquel il est expos et era lobjetde dgradations ultrieures plus importantes (voir 3.2.1.8).

3.2.1.8 epaurureS, erIteMeNtS etdcoLLeMeNtS

Les dgradations superfcielles du bton, tellesqupaurures, eritements ou dcollements, sontsouvent des signes avant-coureurs de dsordres plusgraves. Si les dommages rsultent dun impact, laprocdure de rparation est en gnral vidente etrien ne soppose en principe sa mise en uvrerapide.

Le choix dune technique de rparation approprieest touteois moins ais lorsque les dsordres sontlocaliss des endroits peu ou pas visibles ouque leur cause directe nest pas connue. Lactionprolonge des acides, du gel, de lrosion, delusure, dune raction alcalis-granulats ou de lacorrosion des armatures peut tre lorigine desdgradations. Il est donc ncessaire de procder un examen plus approondi afn de dterminerleur cause exacte.

3.2.1.9 arMatureS dNudeS

Dans la plupart des cas, les dsordres se mani-estent par la mise nu des armatures rouilles.Deux acteurs peuvent provoquer ce phnomne :soit que le bton ait commenc se disloqueren raison de la corrosion des armatures et delaccroissement de volume qui en rsulte, soitque les armatures se soient mises rouiller aucontact de lair qui sest introduit dans louvrageaprs sa fssuration.

Il est inutile de souligner que, dans de tels cas, il

convient dexaminer pourquoi la corrosion a attaqules armatures. Seul un diagnostic ouill permettradenvisager une rparation durable.

3.2.2 ESSaIS DE BaSE

Plusieurs essais doivent venir complter lins-pection visuelle. Il est vident que les premiresconclusions apportes par cette visite seront d-terminantes dans le choix des zones qui devrontaire lobjet dun examen plus pouss et des essais eectuer.

Si ces essais (peu destructis) ne sont pas probants,certaines procdures plus sophistiques conduiront une valuation satisaisante de la structure.

3.2.2.1 LocaLISatIoN deS dautSdadhreNce

Grce au son rendu, le sondage des suraces aumoyen dun marteau permet de dceler des zones

prsentant des cavits.

3.2.2.2 duret de Surace

La duret de surace du bton est dtermine laidedu sclromtre (ou marteau Schmidt) conormment la norme NBN EN 12504-2 [31].

Lessai consiste mesurer le rebond dune massedtermine, projete sur une surace avec une orceconnue. Le seul acteur qui puisse inuencer le choc

en retour est la duret de la surace, tant donnquune surace dure absorbe moins dnergie lorsde limpact et renvoie la masse plus loin.

Avant deectuer les mesures, on dbarrasseraune zone sufsamment tendue (environ 300 mmx 300 mm) de toute souillure, peinture, enduit oulment dsolidaris. La peau du bton riabledoit tre meule.

Le sclromtre sera utilis selon les instructionsdu abricant. Pralablement aux mesures, troisactivations sans lecture du rsultat devront assurerle bon onctionnement de loutil.

La tige assurant limpact est appuye perpendi-culairement la surace du bton dans une zoneexempte de dauts visibles. On augmente ensuitela pression sur lappareil jusqu ce que le ressortse dclenche. La procdure est rpte au moinsneu ois dans la zone concerne. On obtient ainsiun indice sclromtrique (reprsentant la moyennedes rsultats), qui peut tre converti en une valeurindicative de la rsistance la compression duncube de bton.

Fig. 13dnn l s l sl.


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Sur un bton relativement jeune (quelques mois),cette valeur prsente une trs bonne corrlation avecla rsistance relle en compression; sur un btonplus g, des ractions de surace (carbonatation)peuvent augmenter la duret superfcielle, si bien

quil nexiste plus de corrlation directe avec larsistance en compression, moins que celle-ciait t teste sur des carottes. Quoi quil en soit,lindice sclromtrique peut ournir une indicationquant lhomognit du bton.

3.2.2.3 LocaLISatIoN deS arMatureSet dterMINatIoN de LeureNrobage

Le pachomtre (ou dtecteur darmatures) est

utilis pour localiser les armatures et valuer leurenrobage. Les mesures peuvent touteois tre aus-ses par une grande densit de erraillage ou par laprsence de plusieurs nappes darmatures.

On peut localiser des armatures jusqu une pro-ondeur denviron 10 cm en dplaant le capteurdu pachomtre sur la surace du bton. Les fssuresqui suivent le trac des armatures seront considrescomme suspectes, car il est ort probable quellessoient provoques par la corrosion.

Le pachomtre peut galement servir dter-

miner lenrobage des armatures, conditionde connatre le diamtre de ces dernires. Oncontrle lexactitude de cette mthode un ouplusieurs endroits, en pratiquant un petit orage,ou dans les zones o les armatures sont appa-rentes. La dtermination de lenrobage est utilepour valuer le moment o lacier commencera se corroder sous leet dune carbonatation oudune chloruration, afn de prendre les mesuresde protection ncessaires.

Certains pachomtres permettent de dterminer le

diamtre des barres dacier. Touteois, la prcisiondes rsultats tant rduite, ils ne peuvent tre uti-liss dans le cadre dun contrle de la stabilit dela structure.

3.2.2.4 prooNdeur de carboNata-tIoN

La dtermination de la proondeur de carbonata-tion seectue en vaporisant, sur une surace derupture rache, une solution de phnolphtalinesuivant la mthode dcrite dans les recommanda-tions CPC-18 de la RILEM [75] ou selon la normeNBN EN 14630 [44]. Le bton sain vire au rose,tandis que les zones carbonates restent incolores(fgure 14).

Pour limiter au maximum les dgts pendant lins-pection, on peut se contenter de orer de petits trousde 6 8 mm de diamtre et mettre la poudre de o-rage en contact avec la solution de phnolphtaline.Ds qu'on observe un changement de couleur, oncesse de orer et on mesure la proondeur du orage.

La procdure doit tre rpte au moins trois oissi lon veut limiter linuence des phnomneslocaux (par exemple, orage dans un granulat).Cette mthode peu destructive est applicable surchantier, mais sa prcision nest que de quelquesmillimtres.

La ormule suivante permet de dterminer le coe-fcient de carbonatation k0 dune structure, pourchaque composition de bton et chaque exposition,en se basant sur la proondeur de carbonatationmesure et sur lge du bton au moment de la

mesure, soit :k

D

t0

0

0

=

o :D0 = la proondeur de carbonatation, mesure en

mmk0 = une constante dpendant de la qualit du

bton, de lexposition, etc., exprime en

mm ans( )t0 = lge du bton au moment de la mesure,

exprim en annes.

On peut ensuite prvoir quel moment t1 (exprimen annes) le ront de carbonatation atteindra lesarmatures et dclenchera leur corrosion, laide dela ormule suivante :

tD

k

w1

2

02

=

o :Dw= lpaisseur denrobage des armatures, expri-

me en mmk0 = le coefcient de carbonatation issu de la me-

sure prcdente, exprim enmm ans

( ) .Il convient de souligner que le acteur k0 estinluenc par une modiication des conditionsdexposition de louvrage (par exemple, passage

Fig. 14Pn bnn n bn.


20/669 NIT 23 Septebe 2007

dun environnement humide un environnementsec). Ce calcul peut savrer utile lors du choix desmesures prendre pour prvenir des dgradations long terme.

3.2.2.5 teNeur eN chLorureS

La teneur (totale) en chlorures est dtermine pardes analyses chimiques ralises selon la normeNBN B 15-250 [11] ou selon les recommandationsTC 178-TMC de la RILEM [76]. Les analysessont eectues en laboratoire sur des chantillonsprlevs in situ.

Bien que des mthodes qualitatives (bandelettes-tests, par exemple) puissent donner une premire

indication quant la prsence de chlorures, une d-termination quantitative est nanmoins ncessaire.Il existe lheure actuelle des corets de chantierqui permettent de dterminer sur place la teneuren chlorures de manire assez simple, rapide etefcace. Touteois, certains composants du cimentpeuvent inuencer ortement les rsultats.

Les analyses ournissent un taux de chlorures parrapport la masse totale de bton. Or, le taux dechlorures par rapport la masse de ciment est plusrquent dans les critres dvaluation. Ce tauxsobtient en multipliant les rsultats danalyse par

le rapport entre la masse volumique du bton et laquantit de ciment prsente dans ce dernier (cetteproportion se situe entre 6 et 8 pour un bton ordi-naire). La valeur obtenue est ensuite compare avecla valeur critique (c. fgure 6, p. 11).

Ltude dchantillons prlevs direntes pro-ondeurs permet de savoir si les chlorures ont tmlangs au bton ds le dbut de la constructionou sils y ont pntr par la suite. La teneur en chlo-rures au droit des armatures peut tre dterminede la mme manire.

3.2.2.6 MeSure deS LargeurS de IS-SuratIoN

La largeur des fssures prsentes dans le bton estmesure au moyen dun fssuromtre (optique ouautre) (fgure 15). Outre la largeur de fssuration,lemplacement des fssures et leur volution dans letemps sont galement des paramtres importants.

Un moyen simple de vrifer le caractre volutidune fssure (1) consiste y appliquer un tmoin de

Fig. 15ms l lg n ss yn ss p.

pltre (par exemple, une petite couche denduit). Sile tmoin se dchire aprs quelque temps, la fssure

est active et il convient den tudier le comporte-ment. Cet examen seectue de aon quantitative laide dun vernier, dune jauge dextension ou dedplacement (dilatomtre) ou dun fssuromtre.

3.2.2.7 cohSIoN SuperIcIeLLedu btoN

Gnralement ralis selon la norme NBNEN 1542 [23], lessai seectue aisment in situ. Lechoix des zones dessai peut tre bas sur les inor-mations recueillies lors de linspection visuelle ou

sur les rsultats des essais de duret superfcielle. Ilest inutile de procder des essais dadhrence dansles zones o le marteau du sclromtre a produitun bruit sourd, puisque le bton y est probablementfssur ou dgrad.

Dans les zones dessai choisies, on commence parpercer le bton jusqu une proondeur de 15 mmau moyen dun oret de 50 mm de diamtre int-rieur, puis on colle sur louverture une pastille enacier de 50 mm de diamtre et dau moins 30 mmdpaisseur sur laquelle on exerce une orce de

traction augmentant au maximum de 0,5 N/mmpar seconde.

3.3 eSSaiS ComPlmenTai-reS

Si linspection visuelle et les essais de base ne suf-sent pas valuer correctement ltat de la structure,dautres essais peuvent complter lexamen. Vu lehaut degr de technicit et le cot de ces essais, ilest conseill dtudier au pralable la pertinence de

leur mise en uvre.

(1) De manire gnrale, il y a lieu de considrer que lincidence des cycles dchauement et de reroidissement du bton peutdj occasionner des variations de louverture des fssures ventuelles.


21/6620 NIT 23 Septebe 2007

Un certain nombre de techniques non destructivespermettent de dterminer la qualit du bton etdeectuer des mesures de corrosion. Par ailleurs,des essais destructis peuvent tre eectus sur deschantillons en laboratoire, sur lensemble de la

structure ou sur de grandes parties de celle-ci. Cesessais et linterprtation de leur rsultats devronttre raliss par des personnes comptentes.

3.3. ExamEN Par ulTraSoNS

On peut se aire une ide de lhomognit et dela qualit du bton en mesurant la vitesse de pro-pagation des ondes ultrasoniques dans le matriau.La mthode sert galement dtecter la prsencede nids de gravier, de cavits, de fssures et autres

dectuosits.

Outre les rsultats de mesure, la technique exigede tenir compte de la distance entre les deuxtransducteurs ultrasoniques. Les variations du tauxdhumidit et de la temprature peuvent inuencerles rsultats, tout comme la prsence de barresdarmature et de gaines de prcontrainte. La ra-lisation de cet essai ne peut tre confe qu desspcialistes.

3.3.2 mESurE DE la CorroSIoN

3.3.2.1 MeSure du poteNtIeLde corroSIoN

Cette technique est base sur la dirence depotentiel qui existe entre les zones o lacier estoxyd (potentiel peu lev) et celles o la couchede passivation est encore intacte (potentiel lev).

Le bton et les barres darmature corrodes ou nonconstituent une demi-cellule. Lorsquon met celle-

ci en contact avec une surace de bton humide aumoyen dune lectrode de rrence (p. ex. SaturatedCalomel Electrode SCE, Copper Sulate Elec-

trode CSE, ), on orme une cellule lectrique.

Un voltmtre impdance dentre sufsammentleve (> 107 ohms) permet de mesurer le potentielgnr par cette cellule (fgure 16). Le potentielobtenu est celui de la corrosion de larmature lendroit de la mesure, et ce par rapport llectrodede rrence. La norme ASTM C876-91 [2] relveune corrlation entre ces rsultats de mesure et uneprobabilit de corrosion.

Selon les conventions internationales en vigueur(ASTM [2], RILEM [74]), il y a lieu de raccorderla borne ngative du voltmtre llectrode de

rrence et la borne positive larmature. Lors-quun tel raccordement est tabli, les endroits ola corrosion sest produite ournissent les valeursles plus ngatives.

En balayant systmatiquement la surace du bton,on peut dresser une carte des lignes quipotentielles.La fgure 17 montre une zone denviron 6 m sur2 m, o la corrosion se manieste en pousant letrac dun joint de reprise.

3.3.2.2 MeSure de La rSIStIvIt

Le processus de corrosion inuence la teneur enions du bton, laquelle dtermine la rsistivit dece dernier. Plus la quantit dions est leve dans

leau prsente dans les pores du bton, plus larsistivit de ce dernier est aible, et plus le risquede corrosion est lev.

La rsistivit du bton peut se mesurer sur site laide dun appareil dot de quatre points de contacten ligne (dispositi de Wenner). On injecte un courantlectrique dans le bton par les deux points de contactextrmes, puis on mesure la tension entre les deuxpoints de contact centraux de la cellule de mesure.

3.3.2.3 rSIStaNce La poLarISatIoNLINaIre

Les deux mthodes prcdentes sont des mesuresqualitatives qui mettent en lumire les zones o

Fig. 17c s lgns pnlls.pili sin

el

Mnn

il

1. Millilm2. am3. el n

4. bn5. cn mi

Fig. 16rpsnn s n -s pnl sn.

1

3

5 24


22/6621 NIT 231 Stb 2007 (corr. janv. 2008)

une corrosion est trs probable, mais elles ne per-

mettent pas de quantier la vitesse de corrosion,

contrairement aux mesures de rsistance la pola-

risation linaire, grce auxquelles il est possible de

dterminer la quantit de mtal en solution (donc

en cours de corrosion) par unit de temps sur unesurace donne.

Par application de petites variations de tension, on

tente de conrer larmature une polarisation den-

viron 10 mV, puis on mesure le courant lectrique

gnr. On calcule la rsistance la polarisation

partir de la relation entre les variations de tension

et la variation du courant qui en rsulte. Cette re-

lation est quasi linaire proximit du potentiel de

corrosion libre. La rsistance la polarisation peut

servir au calcul de la vitesse de corrosion.

3.3.2.4 RemaRquesconceRnantlesmesuReslectRiques

En raison de leur caractre peu destructi, ces

techniques conviennent paraitement pour contrler

rgulirement ltat dune structure. Les mesures

doivent cependant tre ralises sur une surace

dpourvue de couches susceptibles disoler le bton

ou de modier ses quipotentiels (comme pourraient

le aire des peintures, par exemple).

Le btonnage dlectrodes de rrence au sein des

nouvelles structures est une pratique de plus en

plus courante. Non seulement elle acilite grande-

ment les mesures et lvaluation des rsultats lors

dinspections ultrieures, mais elle ore en outre la

possibilit danticiper certains acteurs susceptibles

dinfuer sur les rsultats, tels que :

lenrobage des armatures

la prsence de bton carbonat ou dun revte-

ment rsistivit leve

le taux dhumidit du bton denrobage

la prsence de ssures

les courants vagabonds ventuels.

Ralises intervalles rguliers, ces mesures

conduiront une valuation plus prcise du com-

portement ultrieur de la structure.

3.3.3 DTermINaTIoN Dela rSISTaNce eNcompreSSIoN

Les essais de compression seectuent sur des

carottes de orage prleves selon la norme NBN

EN 12504-1 [30, 49]. Les prouvettes sont pro-

gressivement mises en charge jusqu rupture,

avec une orce de 0,2 1 N/mm par seconde. La

orce maximale est note an dtre utilise pour

le calcul de la rsistance du bton la compres-

sion. Lvaluation correcte de cette caractristi-que ncessite un nombre dessais relativement

important.

La rsistance en compression mesure sur un bton

dtermin est onction de la orme et des dimensions

des prouvettes. Plus celles-ci sont hautes et minces,

plus la rsistance mesure sera aible.

Lutilisation de carottes dune longueur et dun

diamtre de 100 mm est prconise, ces dimensions

ournissant une valeur de rsistance quivalente

celle dun cube de 150 mm de cts. Lvaluationde la rsistance en compression se era sur la base

de la norme NBN EN 13791 [41, 49] (2).

La rsistance en compression dpend galement

dans une large mesure de lge du bton au mo-

ment des essais. La norme NBN EN 1992-1-1 [26]

propose une ormule de conversion de la rsistance

en compression 28 jours en rsistance en com-

pression pour des btons plus gs.

La rsistance en compression donne une indication

de la qualit du bton et permet de sassurer que le

matriau rpond aux valeurs prises en compte dans

ltude de stabilit. Elle est galement utilise dans

les calculs de contrle en cas de dgradations.

3.3.4 DTermINaTIoN De lamaSSe volumIque

La masse volumique du bton durci est dtermine

suivant la norme NBN EN 12390-7 [28] pour trois

tats dirents :

ltat reu

ltat satur en eau ltat sec.

La mesure seectue sur des prouvettes durcies de

1 dm minimum, dont on dtermine la masse et le

volume. La masse volumique est calcule au moyen

du rapport entre la masse et le volume.

La dtermination de la masse seectue sur lchan-

tillon ltat reu, ltat satur en eau aprs im-

mersion jusqu masse constante (dirence entre

deux mesures de masse en 24 heures < 0,2 %) ou

ltat sec aprs schage 105 C.

(2) Un article concernant lvaluation de la rsistance en compression des btons en place sera publi prochainement dans les

Dossiers du CSTC.


23/6622 NIT 23 Septebe 2007

Le volume, quant lui, est obtenu soit par pesehydrostatique, soit sur la base des dimensions desprouvettes lorsque celles-ci sont de orme simpleet rgulire.

3.3. DTErmINaTIoN DElaBSorPTIoN DEau

La norme belge NBN B 15-215 [9] dcrit la m-thode de dtermination de labsorption deau parimmersion dprouvettes en bton. Celles-ci sontplonges dans leau jusqu masse constante (M1),puis sont places en tuve sche (105 3) C

jusqu masse constante (M2).

Labsorption deau par immersion A est calcule

selon la ormule suivante :A

M M

M=

-1 2

2

100 .

Labsorption deau par capillarit est dtermineselon la norme NBN B 15-217 [10] pour les btonset selon la norme NBN EN 480-5 [14] pour lesmortiers. La norme NBN EN 12390-8 [29] dcrit,quant elle, une mthode de dtermination de laproondeur de pntration deau sous pression. Lesrsultats de mesure donnent une bonne indicationde la porosit du bton et donc de sa qualit, maisne sont pas toujours corrlables entre eux.

3.3.6 aNalySE PTrograPhIquE

Cet examen consiste dcouper, dans un chantillonimprgn de rsine uorescente, une mince lamede matriau (de 25 30 m d'paisseur) que lonanalyse au microscope (fgure 18).

Lexamen ournit des indications quant la prsencede fssures, dettringite ou dune raction alcalis-granulats. Il peut galement apporter quelquesdonnes indicatives concernant la composition dubton, les granulats, le type de ciment, le acteureau/ciment et la porosit.

Fig. 18anlys n l n spss l fsn.

3.3.7 CoNTrlE DES armaTurES

Ce contrle est destin dterminer les dimensions(rsiduelles) des armatures.

Si lon souhaite contrler la stabilit dune structureexistante, il y a lieu de connatre la qualit du btonet celle de lacier. La qualit dun bton et ses pro-prits peuvent tre dtermines laide des essaisdcrits ci-avant. Pour dfnir la qualit de lacierutilis, on prlve un chantillon darmature donton dtermine ensuite les proprits mcaniques etla soudabilit.

3.3.8 ESSaIS Sur lENSEmBlE DEla STruCTurE ou Sur uNE

ParTIE DE CEllE-CI3.3.8.1 radIographIe et gaMMagra-

phIe

Les sources de rayonnement (sources radioactivesou rntgen) sont utilises pour dtecter la prsencede cavits et dlments en acier dans le bton.

tant donn les limites voques ci-aprs, lerecours cette technique nest considrer quelorsquaucune autre solution nest envisageable;en eet :

la source et le rcepteur doivent se situer de partet dautre de lobjet examinerchaque mesure porte sur une surace rduite, desorte que la porte des rsultats est limiteles sources de rayonnement prsentent desrisques pour la sant des utilisateurs du dis-positi et des personnes passant proximitde celui-cilinterprtation des rsultats doit tre confe auxsoins dun spcialiste.

La radiographie et la gammagraphie aident no-

tamment dceler une rduction gnralise de lasection des armatures ou une corrosion par piqres.Lexprience montre que ces techniques ne sontapplicables qu des lments structurels de sectionsimple, aiblement arms.

3.3.8.2 eSSaIS de MISe eN charge

Lapplication dune charge connue et limite surune structure et la mesure des dormations quien rsultent donnent des indications quant auxproprits de rsistance dun ouvrage et permettentde calculer la charge maximale admissible. La coor-dination des essais et linterprtation des rsultatsrelvent touteois de la responsabilit dun bureaudtudes spcialis.


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3.4 valUaTion de la STrUC-TUre

Une ois en possession des rsultats dessai, onprocde lvaluation de la structure point par

point, savoir :tat global de louvragevieillissement du btoncapacit portante des lmentsdure dutilisation de la structureaptitude lemploi.

Les rsultats de linspection devront tre consignsde manire claire et complte dans un rapport quicomportera, dans les grandes lignes, les inorma-tions suivantes :

introduction : matre douvrage, motis de ltude

et objectis poursuivis

donnes connues ou pertinentes qui ressortentde lexamen du dossiertechniques dexamen et de mesure utilisesrapport de linspection visuelleliste des zones de mesure et de prlvement

rsultats des essais de basersultats des essais complmentairesanalyse de lensemble des donnes, observationset rsultatsconclusions.

Les conclusions comprendront une description desdsordres et des relations entre les observations etles rsultats de mesure. On seorcera galementdexpliciter les mcanismes de dgradation encause ainsi que leur origine et le pronostic de leurvolution. Les conclusions du rapport ont partie du

cahier des charges des travaux de rparation.


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4 prINcIpeS et techNI-

queS de rparatIoN

4.1 PrSenTaTion deS Prin-CiPeS

La norme NBN ENV 1504-9 [45] dfnit les prin-cipes sur lesquels doivent reposer la rparation etla protection du bton (tableau 5, p. 25) ainsi quele traitement et la prvention de la corrosion desarmatures (tableau 6, p. 26).

4.2 brve deSCriPTion deSProdUiTS

Nous prsentons ici trs succinctement quelquesmatriaux couramment utiliss pour la rparationdu bton ainsi que leur principe daction. Ces ma-

triaux seront tudis plus en dtail au chapitre 6(p. 29).

.2. morTIErS DE ragragE

Les mortiers de ragrage sont utiliss dans lebut de restituer au bton dgrad sa orme et saonction dorigine (principes 3 et 4). Les mortiershydrauliques crent un milieu basique conduisant la ormation dune couche de passivation lasurace des armatures (principe 7); les mortiers

rsineux, quant eux, ont une action protectrice quiait barrage entre larmature et leau ou loxygne(principes 3, 4 et 8).

Les exigences auxquelles doivent satisaire lesmortiers de ragrage sont dcrites dans la normeNBN EN 1504-3 [17]. En Belgique, ces mortierspeuvent se voir attribuer une marque volontaireBENOR sur la base des prescriptions techni-ques PTV 563 [4]. Les exigences applicables aubton projet sont dfnies dans la norme NBNEN 14487-1 [42].

Enfn, les mortiers de ragrage sont dcrits endtail au 6.1 de la prsente NIT (p. 29). Quantaux mthodes dapplication, elles ont lobjet du 7.3.5 (p. 38).

.2.2 SySTmES DE ProTECTIoNSuPErICIEllE Du BToN

Les systmes de protection superfcielle rduisent ouempchent la pntration de substances nocives dansle bton (principes 1, 2, 5, 6, 8 et 9). On distingue :

les couches de protection liquides : produitsdimprgnation hydrouges ou bouche-pores,revtements (coatings)les recouvrements : panneaux et membranes.

Les exigences imposes aux couches de protec-tion liquides sont dcrites dans la norme NBNEN 1504-2 [16] ainsi que dans les prescriptionstechniques PTV 562 [3] pour la marque volontaireBENOR. Les protections liquides sont tudies en

dtail au 6.4 de la prsente NIT (p. 31).

.2.3 maTrIaux DE CoNSolIDa-TIoN

La consolidation dune structure (principe 4)peut tre ncessaire pour des raisons de stabilit.On distingue la consolidation interne (armaturescomplmentaires avec enrobage de bton) et laconsolidation externe (plats colls en matriauxsynthtiques renorcs de fbres dacier ou de fbres

de carbone, postcontrainte externe). Dans certainscas, on procde la mise en place dlments enbton supplmentaires.

Les exigences applicables aux armatures collessont dfnies dans le Guide dagrment G0026 [77]ainsi que dans la norme NBN EN 1504-6 [20]. Lesmatriaux de consolidation seront traits au 8.4du prsent document (p. 51).

.2. INhIBITEurS DE CorroSIoN

Les inhibiteurs de corrosion ont pour but de reinerla vitesse de corrosion des armatures (principe 11).Ces produits sont incorpors au mortier de ragrageou sont appliqus par imprgnation de la surace


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Pcp t scpt mts cspts

ProTECTIoN CoNTrE la PN-TraTIoN

rdctin pventin de pnttin de sbstnces indsi-bes, tees e e et es iidesen n, es vpes, es ,es pdits ciies et es entsbiies

. Ipntinappictin de pdits iides i pntent dns e

btn et btent stcte pese..2 appictin dn evteent de sce pte nn pnte des sses

.3 Cte specie des sses (). repisse des sses (inectin). Tnstin de sses en ints ().6 Pse dn bde () (2).7 Pse de ebnes ()

2 maTrISE DE lhumIDITrtin et intien d t d-idit d btn dns ne ede ves spcies

2. Ipntin de2.2 appictin dn evteent de sce2.3 Bce () (2)2. Titeent ectciie () (2)

appictin dne dience de ptentie s despties de ve en btn n d vise d

epce e psse de e (cette tecnie necnvient ps btn sns vtin p-be d ise de csin).

3 rParaTIoN Du BToNresttin d btn diine dn ent stcte dns se et s nctin initiesrptin de ve en btnp epceent dne ptie de stcte

3. appictin nee de tie3.2 Ce de btn3.3 Pectin de btn de tie3. repceent de cetines pties de ve

CoNSolIDaTIoN STruCTurEllEaenttin tbisseent de cpcit ptnte dne ptie de

ve

. at epceent de bes dte int-iees etiees

.2 mise en pce dnces dns des videents

pvs iine dns des es ptis ps

.3 Ce dtes. at de tie de btn. Inectin des sses, vides pes.6 repisse des sses, vides pes.7 Pcntinte (p pst-tensin) ()

rSISTaNCE PhySIquEaenttin de sistnce sicittins psies et cni-es

. recveents evteents.2 Ipntin

6 rSISTaNCE ChImIquEaenttin de sistnce de

sce d btn essinsciies

6. recveents evteents6.2 Ipntin

() Cette tecnie pet ncessite se de pdits de sstes nn enviss dns es nes de sieNBN EN 0.

(2) l entin de cette tde dns ne nipie ps ee bncie dn ent.

Tableau 5Pnps s pn pn bn.

du bton. Le succs du traitement dpend de nom-breux acteurs et exige un suivi trs rigoureux destravaux. Les inhibiteurs de corrosion sont traitsau 8.2 (p. 49).

.2. CoulIS DINjECTIoN

Les coulis dinjection sont destins colmater ou combler les fssures en surace ou en proondeur

(principes 1 et 4). Ces produits sont gnralement base dpoxyde, de polyurthanne (ou dun mlangedes deux), dune suspension de ciment ou dun gelli au polyurthanne ou lacrylate.

La norme NBN EN 1504-5 [19] dcrit les exigencesauxquelles les coulis dinjection doivent satisaire.De plus amples explications concernant la rpara-tion des fssures par injection sont donnes au 8.3de cette NIT (p. 50).


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Pcp t scpt mts cspts

7 ProTECTIoN DE la CouChE DEPaSSIVaTIoN ou rEPaSSIVaTIoN

Ctin des cnditins ciiesptes cnseve tbi pssivit t des tes

7. aenttin de enbe p t dne ccede tie de btn

7.2 repceent d btn tt cbnt7.3 rcinistin ectciie d btn cb-nt ()

7. rcinistin p disin d btn cbnt7. Dctin ectciie ()

8 augmENTaTIoN DE la rSISTI-VITaenttin de sistnce ec-tie d btn

8. rdctin d t didit p titeent de sce, ppictin de evteents pse debdes

9 CoNTrlE DES zoNES CaTho-DIquESCtin des cnditins ppes epce ctin ndie des

nes dte ptentieeentctdies

9. liittin de tene en ne ( ctde)p sttin p ppictin dn evteentde sce (2)

0 ProTECTIoN CaThoDIquE 0. appictin dn ptentie ectie ()

CoNTrlE DES zoNES aNoDI-quESCtin des cnditins ppes epce es nes dteptentieeent ndies de pti-cipe ne ctin dnte

. appictin s es tes dne peinte pients ctis

.2 appictin s es tes dne peinte ipe-be

.3 Incptin dinibites dns e btn () (2)

() Cette tecnie pet ncessite se de pdits de sstes nn enviss dns es nes de sieNBN EN 0.

(2) l entin de cette tde dns ne nipie ps ee bncie dn ent.

Tableau 6Pnps s pvnn n l sn s s.

.2.6 ProTECTIoN aNTICorro-SIoN DES armaTurES

Sil savre que lenrobage des armatures est in-sufsant aprs rparation, on peut appliquer, aumoment de la prparation des travaux, un produitpermettant de protger les armatures contre la cor-

rosion (principe 11). Le type de protection anticor-rosion dpend du mortier utilis (c. 6.3, p. 31).

En ce qui concerne les exigences relatives cette technique, on consultera la norme NBNEN 1504-7 [21] ainsi que les prescriptions tech-niques PTV 567 [5].


28/6627 NIT 23 Septebe 2007

5 choIx deS SyStMeS

de rparatIoN et deprotectIoN

5.1 oPTionS enviSageableS

En labsence de mesures de protection ou de r-paration, la dure de vie dun ouvrage en bton,tant sur le plan structural quconomique ou tech-nique, est estime sur la base des conclusions delinspection et compte tenu de lvolution probabledes dsordres. La connaissance de ce paramtrepermettra de slectionner les interventions plusappropries.

Face aux dgradations subies par une structure,direntes options peuvent tre envisages :

laisser louvrage en ltat

restreindre son usageprotger la construction en empchant ou en li-mitant tout risque de dtriorations ultrieuresprocder des rparationsconsolider la structuredmolir et ventuellement remplacer la structureou certains de ses lments.

5.2 aCTeUrS inlUenanTle Choix

Plusieurs paramtres conditionnent le choix dusystme de rparation ou de protection [50] :la scurit de louvragelorigine des dsordres et leur volutionla aisabilit techniqueles acteurs conomiquesla nature et lampleur des dsordresles acteurs lis lexcutionles exigences concernant laspect extrieur dubtonles desiderata du donneur dordre.

.2. SCurIT DE louVragE

La scurit structurale est mise en danger lorsquilexiste un risque pour la stabilit de louvrage ou de

ses lments. Ce risque peut rsulter :de la corrosion des armaturesdune dislocation du btondune fssuration svredu dcollement ou du glissement des appuis.

La scurit gnrale couvre toutes les autres si-tuations comportant un risque pour les passantsou pour lenvironnement (par exemple, chute deragments de bton).

La mthode de rparation choisie devra garantir la ois la scurit structurale et la scurit gnrale,tant avant et pendant les travaux qua posteriori.

.2.2 orIgINE ET VoluTIoN DESDSorDrES

Afn de prserver louvrage tout au long de sa duredutilisation, il convient dradiquer la cause desdgradations. Lorsque cela savre impossible ouconomiquement injustif, il y a lieu den tenircompte dans le programme dentretien ou de r-paration ultrieur.

En cas de corrosion due la carbonatation du bton,par exemple, la source des dgradations (CO2

delair) ne peut tre limine, mais les zones dgra-des peuvent tre rpares localement, en veillant protger les parties encore saines contre uneventuelle carbonatation.

.2.3 aISaBIlIT TEChNIquE

Une rparation nest techniquement envisageableque sil existe une solution rpondant lensembledes exigences poses la structure (solidit, rigidit,rsistance physique et chimique). Le choix dun ma-triau inadquat lors de la conception, par exemple,exclut toute possibilit dintervention valable, si cenest un remplacement ventuel de la structure.


29/6628 NIT 23 Septebe 2007

.2. aCTEurS CoNomIquES

La dure de vie conomique, ou dure damortisse-ment, dun ouvrage est en principe plus brve quesa dure de vie technique (priode pendant laquelle

la construction est apte remplir ses onctions).Lors de la slection de la mthode de rparation, ilconvient de tenir compte du ait quun btiment estsusceptible de se dgrader avant que son cot naitpu tre entirement amorti. Si, dans un btimentrcent, on admet de remplacer des lments en-dommags, dans un btiment ancien, on conseilleraplutt une rparation temporaire.

.2. NaTurE ET amPlEur DESDSorDrES

La nature et lampleur des dsordres ont une in-uence sur le choix de la mthode de rparation.Parmi les dirents acteurs qui inuencent cechoix, citons notamment :

la position de la surace endommage (suracehorizontale, surace verticale ou sous-ace),dont dpendra la consistance du mortier deragragelpaisseur (proondeur) de la section de btonendommage :

une aible paisseur de bton aura uneincidence sur la granulomtrie du mortier(diamtre du gros granulat)si lpaisseur rparer dpasse le niveaudes armatures, elle dterminera le choix dumortier de ragrage

les dimensions de la surace endommagela ncessit de remplacer ou de renorce

Documents

Reparation Et Protection Des Ouvrages en Beton. NIT 231. 2007 - CSTC - BE