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Surveiller,
diagnostiquer & renforcer
les structures précontraintes
Journée Technique
Vendredi 25 septembre 2015
à l’Amphithéâtre de la SMABTP
Traitement des câbles de
précontrainte corrodés par
imprégnation ultrasonore
d’inhibiteurs (procédé Foreva)
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Pierre-Marie Dubois
Daniel Michaux
François TEPLY
Problématique
Armatures peu accessibles (précontrainte intérieure)
Aciers de précontrainte sensibles à la fragilisation par
hydrogène (pas de protection cathodique par courant
imposé)
Risques de corrosion par piqûre induite par les chlorures
Protection uniforme et intégrale de la surface des aciers de
précontrainte
Pérennité de la protection
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Méthodologie
Saturer la surface des aciers de précontrainte par un
inhibiteur de corrosion
Réinjecter les vides et les fissures du coulis par un coulis de
ciment microfin
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Technique
La technique est basée sur l’utilisation d’une pompe
alternative à ultrasons de puissance qui créent des
surpressions et des dépressions alternatives à la fréquence
ultrasonore.
L’action des ultrasons induit un état de cavitation en phase
vapeur du liquide inhibiteur.
L’énergie ainsi libérée permet de dégager les macrospores
du coulis en contact avec les aciers de précontrainte,
favorisant la pénétration de l’inhibiteur.
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Technologie
Coupe de principe
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Mise en œuvre
Travaux préalables
Repérage des câbles
Forage et percement de la gaine
Prélèvement et analyse du coulis (taux de chlorures)
Cartographie des chlorures
Traitement (indispensable si taux de chlorures totaux est > 0.1% de la masse de ciment dans le coulis)
Scellement des injecteurs dans les forages
Percement de trous évents entre injecteurs
Mise en place du transducteur
Injection de l’inhibiteur
Suivi de l’injection (progression, durée et volume)
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Mise en œuvre
Le temps que met l’inhibiteur pour passer de proche en proche
d’un injecteur aux évents voisins est reporté sur un graphe
(typiquement: 15 min, 30 min, 60 min).
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Mise en œuvre
Réinjection finale
Substitution de l’excès de solution inhibitrice par injection sous
pression d’un coulis de ciment microfin.
Après durcissement du coulis, arrachage et colmatage des
injecteurs et des évents.
Lorsque des volumes de vide importants ont été détectés sur de
grandes longueurs de câbles, la gaine est d’abord remplie de la
solution inhibitrice, avant réinjection classique par un coulis de
précontrainte.
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Retours d’expérience
Le procédé a été appliqué pour la première fois en 1994 à titre expérimental sur une travée du viaduc de Lultzhausen
Le procédé a ensuite été validé par le Centre Scientifique de la Construction (CSTC) en Belgique
Il fait l’objet d’une communications détaillées dans le bulletin du SETRA n°59 de novembre 2008.
Viaduc de Courriere : autoroute des Ardennes (2008)
Autoroute de Wallonie: viaduc à Courcelles (2012)
Le procédé a été appliqué sur le VIPP 118 de l’autoroute A7 et en cours d’application sur le VIPP 211 de la même autoroute
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Viaduc de LULTZHAUSEN
Le viaduc est composé de poutres précontraintes type VIPP
composées de 11 câbles de précontrainte de 12 fils de 7 mm
Ce viaduc a été démoli début 2012. On a procédé à une
véritable « autopsie » de ces poutres
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Viaduc de LULTZHAUSEN
Nombreuses fissures le long des câbles
Exsudation calcaires le long des câbles avec passage d’eau
Injection mal remplie ou absence d’injection
Corrosion parfois avancée sans rupture de fils
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Viaduc de LULTZHAUSEN
L’injection des fissures longeant les câbles de précontrainte
constitue un excellent témoin de fissuration en cas de reprise
de la corrosion.
Une inspection intrusive a été réalisée en 2005. Aucune
reprise de corrosion n’a été constatée
Depuis 1994, date du traitement
et jusqu’à sa démolition en 2012,
aucune reprise de fissuration n’a
été détectée.
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Viaduc de LULTZHAUSEN
Observations effectuées sur site après démolition en 2012
Absence de reprise de corrosion des aciers de
précontrainte
La réinjection au coulis de ciment microfin est excellente.
La bonne qualité de la réinjection est attestée par la
similitude du ré-ancrage des fils en zone de coulis ancien
ou en zone de coulis microfin
L’action de l’inhibiteur n’a en rien altéré l’adhérence entre
les aciers de précontrainte et les coulis anciens, donc pas
de modification de la structure à l’ELU
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Viaduc de LULTZHAUSEN
Observations effectuées sur site après démolition en 2012
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Viaduc de LULTZHAUSEN
Observations sur carottes après démolition en 2012
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Viaduc de LULTZHAUSEN
Comparaison
La comparaison des câbles traités de la précontrainte
longitudinale et des câbles non traités de la précontrainte
transversale, démontre l’efficacité de l’action de l’inhibiteur et la
durabilité du procédé.
La teneur en inhibiteur est mesurée par méthode colorimétrique.
Après vingt ans, il reste une quantité importante d’inhibiteur
encore disponible
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Non traité Traité
Viaduc d’ Huccorgne de
l’autoroute de Wallonie (2004)
10 ans après réparation: aucune fissuration de reprise de
corrosion n’a été observée
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Efficacité et durabilité On dispose maintenant d’un recul de 20 années.
L’efficacité et la durabilité du procédé sont conformes aux attentes
de l’entreprise: arrêt de la propagation de corrosion des aciers de
précontrainte.
Une analyse des taux de chlorures du coulis d’injection est
indispensable pour définir les zones de traitement.
L’application du procédé peut se faire sans incidence notable sur le
trafic.
La mise en œuvre requière un personnel spécialisé, formé et bien
encadré.
Cette activité fait l’objet d’une garantie décennale pour les zones
de câbles traitées.
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VIPP 118 sur A7
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VIPP 211 sur A7N
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Nous vous remercions pour votre
attention
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Les inventeurs: Pierre-Marie Dubois & Daniel Michaux
Société applicatrice du procédé: Freyssinet France
