L’axe 2

Etude in situ sur structures réelles

Pilotes : Abdelkrim Ammouche (LERM) & François CUSSIGH (VINCI)

L’Axe 2 vise à confronter les connaissances acquises en laboratoire aux phénomènes réellement observés sur des ouvrages existants en béton armé. L’objectif est d’analyser les mécanismes de fissuration et de corrosion dans des conditions représentatives de la vie des structures, afin de mieux comprendre leur évolution et de valider les approches développées dans le cadre des autres axes du programme. Les données issues des investigations sur ouvrages réels contribueront notamment à enrichir les modèles prédictifs développés dans l’Axe 1 et à renforcer la pertinence des recommandations produites par le projet.

Les objectifs de l'axe

▶︎ Observer les phénomènes réels

Étudier les fissures et les mécanismes de corrosion sur des structures existantes soumises à des conditions d’exposition représentatives de la pratique.

▶︎ Comparer laboratoire et terrain

Vérifier la représentativité des phénomènes étudiés en laboratoire en confrontant les résultats expérimentaux aux observations réalisées sur ouvrages réels.

▶︎ Acquérir des données de référence

Constituer une base de connaissances issue d’investigations approfondies permettant de mieux caractériser les relations entre fissuration, pénétration des agents agressifs et corrosion.

▶︎ Alimenter les outils de prévision

Fournir des données expérimentales nécessaires au développement et à la validation des modèles de comportement et de durée de vie des structures.

■ Une approche fondée sur l'étude d'ouvrages existants

Les investigations porteront sur des ouvrages présentant des caractéristiques permettant d’étudier l’influence réelle de la fissuration sur les mécanismes de corrosion.

Les ouvrages recherchés devront notamment :

  • présenter un âge suffisant pour permettre l’observation des phénomènes étudiés ; 

  • être soumis à des environnements représentatifs des principales classes d’exposition (chlorures ou carbonatation) ; 

  • disposer d’informations documentaires permettant de retracer leur conception et leur histoire ; 

  • présenter des zones fissurées d’intérêt pour l’étude. 

Les analyses seront conduites sur des ouvrages sélectionnés afin de distinguer les phénomènes liés spécifiquement à la présence de fissures de ceux liés aux caractéristiques générales du béton d’enrobage.

Les principales actions

Axe 2

Sélection et caractérisation des ouvrages

Une première phase consiste à identifier les ouvrages candidats à partir des données disponibles (dossiers d’ouvrages, inspections, historique de construction et d’exploitation).

Des investigations préliminaires permettent ensuite de confirmer leur intérêt scientifique et de définir le programme d’étude adapté.

Investigations sur site

Les campagnes d’investigation associent différentes techniques d’analyse permettant de caractériser :

• l’état de fissuration ;

• les propriétés du béton ;

• la profondeur de pénétration des agents agressifs ;

• L’activité de corrosion des armatures ;

• les caractéristiques des zones fissurées et non fissurées.

Ces investigations combinent mesures non destructives, prélèvements ciblés et analyses en laboratoire.

Analyse approfondie des fissures et de la corrosion

Les prélèvements réalisés au droit des fissures permettent d’étudier précisément :

• la géométrie des fissures au voisinage des armatures ; • les phénomènes de ramification et de colmatage ;
• les produits de corrosion ;
• l’état réel des armatures ;

la pénétration des chlorures ou l’avancée de la carbonatation.

Des techniques d’imagerie avancées, comme la tomographie X ou la microscopie, pourront être mobilisées afin de caractériser les mécanismes observés.

Une méthodologie en plusieurs étapes

▶︎ Étape 1
Identification et sélection

Analyse des données disponibles et pré-sélection d’ouvrages candidats.

▶︎ Étape 2
Investigations préliminaires

Caractérisation générale de l’ouvrage, du béton et des zones fissurées.

▶︎ Étape 3
Validation de l’ouvrage

Analyse des résultats et définition du programme d’investigation approfondi.

▶︎ Étape 4
Investigations détaillées

Prélèvements au droit des fissures et analyses avancées en laboratoire.

Des ouvrages représentatifs des conditions réelles

Les ouvrages étudiés pourront notamment concerner :

  • des ouvrages maritimes ou soumis aux sels de déverglaçage ; 

  • des éléments de ponts ; 

  • des structures présentant des fissurations liées au retrait ou aux sollicitations mécaniques ; 

  • des ouvrages destinés à être déconstruits permettant des analyses approfondies. 

Une contribution essentielle au programme CraCoDub

Les résultats de l’Axe 2 permettront d’établir un lien direct entre les phénomènes observés en laboratoire et leur manifestation dans les structures existantes.

Ils contribueront :

  • à valider les mécanismes identifiés dans l’Axe 1 ; 

  • à améliorer les modèles de prévision ; 

  • à orienter l’évaluation des solutions préventives et correctives étudiées dans l’Axe 3.