Techniques de réparation du béton | Association of State Dam Safety
Table des matières
Considérations pour la réparation du béton
Méthodes de réparation
Directives d’utilisation du béton
Réparation des fissures
Ressources
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Le béton est un matériau de construction peu coûteux, durable, solide et basique souvent utilisé dans les barrages pour les murs centraux, les déversoirs, les bassins d’immobilisation, les tours de contrôle et la protection des pentes. Cependant, une mauvaise finition, des procédures de construction et des matériaux de construction peuvent causer des imperfections qui nécessitent plus tard une réparation. Toute détérioration à long terme ou tout dommage aux structures en béton causé par l’écoulement de l’eau, de la glace ou d’autres forces naturelles doit être corrigé. Le fait de ne pas effectuer d’entretien et de réparations périodiques des structures en béton au fur et à mesure qu’elles se produisent pourrait entraîner une défaillance de la structure d’un point de vue structurel ou hydraulique. Cela pourrait à son tour menacer la poursuite de l’exploitation et de l’utilisation sûres du barrage.
Considérations pour la réparation du béton
Le mouvement du sol ou du mur, la fissuration importante, les alignements inappropriés, le tassement, le déplacement des joints et l’affaiblissement important sont des signes de problèmes structurels majeurs. Dans les situations où des solutions de remplacement du béton sont nécessaires pour réparer le béton détérioré, il est recommandé de retenir les services d’un ingénieur agréé pour effectuer une inspection afin d’évaluer l’état général du béton et de déterminer l’étendue des dommages structurels et les mesures correctives nécessaires.
En règle générale, on constate que des systèmes de drainage sont nécessaires pour soulager les pressions excessives d’eau sous les planchers et derrière les murs. En outre, l’acier d’armature doit également être correctement conçu pour gérer les zones de tension et les forces de cisaillement et de flexion dans le béton structurel produites par toute charge externe (y compris le poids de la structure). Par conséquent, le produit fini dans toute procédure de réparation du béton doit consister en une structure durable et capable de résister aux effets des conditions de service telles que les intempéries, l’action chimique et l’usure. Les réparations structurelles majeures qui nécessitent des conseils professionnels ne sont pas abordées ici.
Méthodes de réparation
Avant toute tentative de réparation du béton, il est essentiel que tous les facteurs régissant la détérioration ou la défaillance de la structure en béton soient identifiés. Cela est nécessaire pour que les mesures correctives appropriées puissent être prises dans la conception de la réparation pour aider à corriger le problème et à l’empêcher de se produire à l’avenir. Les techniques suivantes nécessitent une assistance experte et expérimentée pour obtenir les meilleurs résultats. La méthode de réparation dépendra de la taille du travail et du type de réparation requis.
- La méthode Dry-Pack: La méthode dry-pack peut être utilisée sur de petits trous dans du béton neuf dont la profondeur est égale ou supérieure au diamètre de surface. La préparation d’un mélange à sec se compose généralement d’environ 1 partie de ciment portland et de 2-1 / 2 parties de sable à mélanger avec de l’eau. Vous ajoutez ensuite suffisamment d’eau pour produire un mortier qui collera ensemble. Une fois la consistance désirée atteinte, le mortier est prêt à être emballé dans le trou à l’aide de couches minces.
- Remplacement du béton: Le remplacement du béton est nécessaire lorsque des zones d’un demi à un pied carré ou plus s’étendent entièrement à travers les sections de béton ou lorsque la profondeur du béton endommagé dépasse 6 pouces. Lorsque cela se produit, des méthodes normales de placement du béton doivent être utilisées. La réparation sera plus efficace si elle est liée à de l’acier d’armature existant (barres d’armature). Ce type de réparation nécessitera l’assistance d’un ingénieur professionnel expérimenté dans la construction en béton.
- Remplacement du béton non formé: Le remplacement des zones endommagées ou détériorées dans les dalles horizontales n’implique aucune procédure spéciale autre que celles utilisées dans les bonnes pratiques de construction pour le placement de nouvelles dalles. Les travaux de réparation peuvent être collés sur du vieux béton à l’aide d’une couche de liaison composée de quantités égales de sable et de ciment. Il doit avoir la consistance de la crème fouettée et doit être appliqué immédiatement avant le placement du béton afin qu’il ne se fixe pas ou ne sèche pas. Des émulsions de latex avec du ciment portland et des résines époxy sont également utilisées comme couches de liaison.
- Béton Préfabriqué en granulats: Cette technique commerciale spéciale a été utilisée pour des réparations massives, en particulier pour des réparations sous-marines de piliers et de culées. Le processus comprend les procédures suivantes:
- Enlèvement du béton détérioré,
- Formation des sections à réparer,
- Préemballage de la zone de réparation avec des agrégats grossiers et
- Jointoiement sous pression des vides entre les particules d’agrégats avec un mortier de ciment ou de sable-ciment.
- Patchs Synthétiques: L’un des développements les plus récents dans la réparation du béton a été l’utilisation de matériaux synthétiques pour le collage et le rapiéçage. Les composés de résine époxy sont largement utilisés en raison de leur haute résistance à la liaison. Lors de l’application des mortiers de rapiéçage à la résine époxy R 07/08/99, une couche de collage de la résine époxy est soigneusement brossée sur la base de l’ancien béton. Le mortier est ensuite immédiatement appliqué et appliqué à la truelle jusqu’à l’élévation du matériau environnant.
Avant de tenter de réparer une surface de béton détériorée, tout le béton non solide doit être enlevé par sciage ou écaillage et la zone de la plaque doit être soigneusement nettoyée. Un bord scié est supérieur à un ege ébréché, et le sciage est généralement moins coûteux qu’un écaillage mécanique. Avant que le béton ne soit commandé pour être placé, une inspection adéquate doit être effectuée pour s’assurer que
- Les fondations sont correctement préparées et prêtes à recevoir le béton,
- Les joints de construction sont propres et exempts de béton défectueux,
- Les formes sont étanches au coulis, amplement solides et fixées à leur alignement et à leur niveau réels,
- Tout l’acier d’armature et les pièces encastrées sont propres, dans leur position correcte et solidement maintenus en place, et
- L’équipement et les installations de livraison de béton adéquats sont sur le travail, prêts à l’emploi et capables de compléter le placement sans constriction imprévue supplémentaire.
Directives d’utilisation du béton
En plus de ses caractéristiques de résistance, le béton doit également avoir les propriétés d’ouvrabilité et de durabilité. L’ouvrabilité peut être définie comme la facilité avec laquelle un ensemble donné de matériaux peut être mélangé dans du béton et ensuite manipulé, transporté et placé avec une perte minimale d’homogénéité. Le degré d’ouvrabilité requis pour un placement et une consolidation appropriés du béton est régi par les dimensions et la forme de la structure ainsi que par l’espacement et la taille de l’armature. Le béton, lorsqu’il est correctement placé, sera exempt de ségrégation, si son mortier est intimement en contact avec l’agrégat grossier, l’armature et / ou toute autre pièce ou surface encastrée dans le béton. La séparation des granulats grossiers du mortier doit être minimisée en évitant ou en contrôlant le mouvement latéral du béton pendant les opérations de manutention et de pose. Le béton doit être déposé aussi près que possible dans sa position finale. Les méthodes de placement qui font couler le béton dans les formes doivent être évitées. Le béton doit être placé en couches horizontales et chaque couche doit être soigneusement vibrée pour obtenir un compactage approprié.
Toutes les réparations de béton doivent être suffisamment durcies à l’humidité pour être efficaces. La force de liaison du béton neuf au béton ancien se développe beaucoup plus lentement, et la tendance à rétrécir et à se desserrer est réduite par une longue période de durcissement à l’humidité. En général, les procédures de réparation du béton discutées ci-dessus doivent être considérées sur une base relative et en termes de qualité du béton que l’on souhaite atteindre pour leur objectif de construction. En plus d’être correctement conçue, une structure doit également être correctement construite avec du béton suffisamment solide pour supporter les charges de conception, suffisamment durable pour résister aux forces associées aux intempéries et néanmoins économique, non seulement en termes de coût initial, mais en termes de service ultime. Il convient de souligner que les réparations structurelles majeures du béton ne doivent pas être tentées par le propriétaire ou des personnes qui n’ont pas d’expérience dans les réparations du béton. Un ingénieur professionnel qualifié expérimenté dans la construction en béton devrait être obtenu pour la conception de projets de réparation à grande échelle.
Réparation des fissures
Les deux principaux objectifs de la réparation des fissures dans le béton sont le collage structurel et l’arrêt du débit d’eau. Pour une liaison structurelle, l’injection d’époxy peut être utilisée. Ce processus peut être très coûteux car un entrepreneur qualifié est nécessaire pour une installation correcte. L’époxy est injecté dans le béton sous pression, soudant les fissures pour former une structure monolithique. Cette méthode de réparation ne doit pas être envisagée si la fissure est toujours active (en mouvement). Pour un joint étanche, un scellant à l’uréthane peut être utilisé. La technique de réparation ne forme pas de liaison structurelle; cependant, elle peut être utilisée sur des fissures encore actives. Les fissures doivent être ouvertes à l’aide d’une scie à béton ou d’un outil à main avant de placer le scellant. Une ouverture minimale de 1/4 de pouce est recommandée car les petites ouvertures sont difficiles à remplir. Les scellants à l’uréthane peuvent être réappliqués car ils sont des matériaux flexibles et adhéreront aux applications plus anciennes. Tous les facteurs responsables de la fissuration doivent être identifiés et traités avant de réparer le béton pour éviter la réapparition de fissures.
Ressources
Ressources ASDSO
Webinaire gratuit
Introduction à l’inspection des Barrages pour les Propriétaires et les Exploitants-2013
Formulaires d’inspection des échantillons I
Formulaires d’inspection des échantillons II
Formulaires d’inspection des échantillons III
Le site Web de l’ASDSO contient des lignes directrices nationales sur les barrages. Aller à:
DamSafety.Org/ManualsandGuidelines
Pour plus d’informations, de vidéos et d’outils pour les propriétaires de barrages, rendez-vous sur:
DamOwner.Org
Surveillez la formation dans votre région parrainée par ASDSO ou votre Bureau de sécurité des barrages d’État. Accédez au programme de sécurité des barrages de votre état en cliquant sur votre état à l’adresse:
DamSafety.org/États
Ressources DHS/FEMA
Guide de Réhabilitation des Petits Barrages (Site Web développé pour les propriétaires, Financé par une subvention au Montana et au Wyoming par le Programme National de Sécurité des barrages de la FEMA)
Guide de Sécurité de Poche pour les Barrages et les Retenues d’Eau (Programme National de Sécurité des Barrages de la FEMA)
Sécurité des Barrages: Un Manuel d’Orientation des Propriétaires (Programme National de Sécurité des Barrages de la FEMA)
Identification des Lacunes Visuelles en matière de Sécurité des Barrages (Aides à la Formation de la FEMA pour la Sécurité des Barrages)
Comment organiser un Programme d’Exploitation et de Maintenance (Aides à la Formation de la FEMA pour la Sécurité des Barrages)
Le Département de la Sécurité Intérieure et la FEMA mettent plusieurs publications et vidéos à disposition sur leurs sites Web. Visitez leurs sites Web ci-dessous et recherchez “sécurité des barrages” pour plus d’informations.
FEMA.gov
DHS.gov
