Pathologies des infrastructures béton : comment les identifier et les traiter
Fissure
Béton dégradé
Infiltration et Fuite
Sinistre d’ouvrages béton
Agression chimique sur béton
Changement de destination et augmentation de charge
Sinistre incendie
Dégradation de joints de dilatation
Pianotage de dalles
Remise aux normes des ouvrages béton
Corrosion
Création de trémies
Déformation d’ouvrages béton
Déficit d’aciers
Risque d’effondrement et fragilité d’ouvrage béton
Défaut d’étanchéité
Réalisation d’ouvrage béton à grandes portées
Rétention chimique
Comprendre les différentes pathologies du béton
Les ouvrages en béton peuvent être soumis à diverses pathologies pouvant altérer leur performance structurelle et leur étanchéité. Parmi les désordres les plus courants, on retrouve :
• La fissuration : due à des déformations excessives, des variations thermiques ou des efforts de traction et de compression.
• La corrosion des armatures : phénomène engendré par la carbonatation du béton ou la présence d’ions chlorures
• Le déficit d’acier : insuffisance d’armatures pouvant entraîner une faiblesse structurelle et des fissurations.
• La réaction alcali-granulat (RAG) et réaction sulfatique interne (RSI) : interaction chimique entre les granulats et les alcalis du ciment, provoquant des gonflements et fissurations (ettringite…)
• Les dégradations par cycles gel/dégel : affectant la cohésion des éléments exposés aux intempéries.
• La déformation des structures : altérations progressives dues aux charges excessives, aux retraits différés ou aux mouvements du sol.
• Incendie : Exposition du béton à l’incendie et attaque du liant hydraulique et des armatures.
Quels sont les facteurs de dégradation des structures en béton ?
Les ouvrages d’art et infrastructures bétonnées sont soumis à de multiples contraintes pouvant accélérer leur altération. Les principaux facteurs de dégradation incluent :
• L’humidité et l’infiltration d’eau : favorisant la dissolution des composants du ciment et la corrosion des aciers d’armature.
• Les variations climatiques : provoquent des contraintes thermiques pouvant entraîner des fissures et des décollements.
• Les charges excessives : sollicitations non prévues lors du dimensionnement des structures en béton armé, engendrant fléchissements et déformations.
• Les agents chimiques : chlorures, sulfates, acides attaquant le mortier et le béton précontraint.
• Les erreurs de mise en œuvre : mauvaise qualité du coffrage, défaut de ferraillage ou dosage inadapté du béton.
• Feu/incendie : durée d’exposition et proximité par rapport au foyer du feu
Méthodes de diagnostic et d’inspection du béton
Une inspection rigoureuse est essentielle pour détecter précocement les pathologies des infrastructures en béton. Plusieurs techniques existent :
• Le repérage visuel : identification des fissures, décollements ou signes de corrosion.
• Prélèvements d’échantillons et analyse au MEB : Analyse en laboratoire des propriétés et constituants
(rapport E/C, teneur en agents chimiques…)
• Les tests de carbonatation : mesure du pH pour évaluer la protection des armatures.
• L’analyse de la résistance à la compression : à l’aide d’un scléromètre ou de carottages.
• Les essais de perméabilité : pour détecter les infiltrations d’eau dans les ouvrages en béton.
• La thermographie infrarouge : permet de repérer les variations thermiques et les zones d’humidité.
• Les mesures ultrasonores : permettent d’évaluer la densité et la compacité du matériau.
• Mesure des courants de corrosion
• Ferroscan et radar
• Tomographie
Techniques de réparation des pathologies du béton
Une fois les pathologies diagnostiquées, plusieurs techniques de réparation peuvent être mises en œuvre pour assurer la durabilité des ouvrages en béton armé :
• Renforcement structurel : Béton projeté, plat carbone, précontrainte additionnelle, profilés métalliques avec ou sans vérinage/levage assisté par ordinateur (LA0) pour compenser une perte de résistance.
• Injection de résines : comblement des fissures pour restaurer le monolithisme, l’étanchéité et la cohésion du béton.
• Réhabilitation des surfaces : hydrodémolition pour purger les bétons agressés, sablage des aciers et mise en place d’inhibiteur de corrosion puis projection de béton ou mortier de réparation
• Traitement anti-corrosion : protection cathodique, courant imposé, l’application de revêtement et mise en œuvre d’inhibiteur de corrosion selon le degré de corrosion et ses causes
• Cuvelage et systèmes d’étanchéité : pour prévenir les infiltrations d’eau et assurer la protection des infrastructures. Les étanchéités à base de résine de synthèse permettent de stopper les infiltrations d’eau alimentant la réaction sulfatique interne (RSI) ou réaction alcali-granulats (RAG).
La pathologie des infrastructures en béton constitue un enjeu majeur pour la durabilité des ouvrages. Une inspection régulière et des interventions préventives permettent de limiter les dégradations et d’assurer la sécurité des bâtiments et infrastructures en béton armé. Pour toute expertise ou travaux de renforcement, il est crucial de s’entourer de spécialistes du génie civil, tels que notre entreprise ITS, experte en travaux spéciaux sur ouvrages en béton.