Méthodes d’évaluation et de réparation du béton de structure

Avec la croissance du secteur du béton, les travaux de réparation des structures en béton sont de plus en plus souvent nécessaires. De plus, étant donné l’augmentation du nombre de structures en béton, l’âge des structures, le report fréquent des travaux d’entretien et la sensibilisation accrue du public aux risques liés à la détérioration et au manque d’entretien de ces structures, la réparation devient un élément clé des activités de conception et de construction de ces ouvrages.

Voici un aperçu des travaux effectués dans le cadre d’une évaluation structurelle :

• Examen de l’état de la structure dont la portée varie selon l’état perçu de la structure et les objectifs de réparation du propriétaire. Cet examen est réalisé par un ingénieur et vise à documenter et à évaluer les signes de détérioration visibles et dissimulés, la dégradation excessive, les défauts et les dommages, ainsi que la détérioration et la dégradation potentielles dans le futur.
• Établissement de la cause du dommage ou de la détérioration. Ces causes peuvent inclure :
  • les dommages mécaniques, par exemple une exposition à des impacts ou des abrasions;
  • des défauts de conception ou de construction;
  • l’exposition à des produits chimiques, comme une réaction alcali-granulat;
  • des cycles de gel et de dégel ou des mouvements thermiques;
  • la corrosion de l’armature en acier causée par une mise en place inadéquate;
  • la carbonatation du béton ou la pénétration de chlorure dans le béton jusqu’à l’armature.
• Évaluation des conditions d’utilisation et de service auxquelles le matériau de réparation du béton est, ou sera, exposé.
• Établissement des objectifs de la réparation, notamment de la durée de vie souhaitée.
• Sélection d’une stratégie de réparation, y compris l’examen de la possibilité d’utiliser un système de protection approprié combiné à un programme d’entretien. À cette étape, le spécialiste doit aussi tenir compte des mesures et des éléments requis pour protéger la structure et les réparations, ainsi que la capacité de procéder aux travaux d’entretien dans le futur.

Procédure et méthodes de réparation

Un projet de réparation consiste généralement à enlever le béton détérioré, endommagé ou défectueux. Une fois ce béton retiré, l’étape la plus importante de la réparation d’une structure en béton est la préparation et le nettoyage de la surface de la zone à réparer. La projection abrasive, le grenaillage, l’hydrodécapage et le nettoyage sont des techniques de préparation des surfaces qui sont couramment utilisées.

Des procédures de contrôle et d’assurance de la qualité sont requises à toutes les étapes du retrait du béton et de la préparation de la surface. Il peut s’agir d’inspections visuelles, d’auscultation et de l’utilisation d’un pachomètre ou d’autres méthodes pour localiser les armatures. L’auscultation est un excellent moyen de cibler le béton délaminé et décollé, mais elle ne permet pas à elle seule de déceler les fissures sous-jacentes, les microfissures, l’étendue de la détérioration ou d’autres défauts internes. D’autres types d’évaluation doivent être utilisés pour bien établir l’étendue de la détérioration et des dommages du béton à réparer ainsi que pour confirmer son démantèlement complet durant le processus de réparation. Différentes méthodes d’évaluation (ACI 228.2R et ICRI 210.4) peuvent fournir des renseignements précieux sur l’état du béton à réparer avant, pendant et après le démantèlement.

Il existe de nombreuses techniques de restauration du béton et des armatures endommagées et détériorées. Chacune présente des avantages uniques qui varient selon des facteurs propres au projet, comme les contraintes physiques de la zone à réparer et les coûts. Voici différentes méthodes de réparation du béton que peut retenir l’ingénieur, selon qu’il s’agit de réparer une fissure ou une surface :

• Réparation des fissures
  • Injection d’époxy
  • Injection de coulis de ciment
  • Scellants au polyuréthane
  • Système de joint à enclenchement
• Réparation des surfaces et remplacement du béton
  • Méthode de réparation classique par coffrage et coulage sur des surfaces horizontales.
  • Coffrage et pompage (réparation verticale et aérienne – profondeur partielle)
  • Application manuelle (réparation verticale et aérienne)
  • Béton projeté (réparation verticale et aérienne – profondeur partielle et totale)
  • Pulvérisation à basse pression (réparation verticale et aérienne – profondeur partielle)
  • Bétonnage par injection (réparation verticale et aérienne – profondeur partielle)

Pour conclure

L’équipe d’ingénierie des structures de BBA a effectué différents types de travaux d’évaluation et de réparation sur de vieilles structures de béton, notamment des centrales électriques, des conduites forcées, des bouchons de tunnel en béton et des structures de confinement de produits chimiques. Nous avons travaillé avec les injections d’époxy et de résine, le béton projeté et les coulis. Grâce à cette expérience, nous pouvons aider les clients à entretenir et à améliorer leurs structures en béton.