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Auteur(s)
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Véronique BAROGHEL-BOUNY : Docteur de l’École nationale des Ponts et Chaussées - Ingénieur divisionnaire des Travaux Publics de l’État - Chef de la Section « Microstructure et durabilité des bétons » au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article avec l’article décrivent les grandes lignes d’une approche performantielle, globale et prédictive de la durabilité des structures en béton armé, fondée sur la notion d’indicateurs de durabilité, et combinant mesures en laboratoire et codes de calcul (modèles). Cette approche a été développée pour la prévention de la corrosion des armatures et des dégradations générées par l’alcali-réaction dans le cadre du groupe de travail de l’Association Française de Génie Civil « Conception des bétons pour une durée de vie donnée des ouvrages - Indicateurs de durabilité » et a fait l’objet d’un Guide.
La méthodologie proposée pour la mise en œuvre de cette nouvelle approche de la durabilité est présentée dans cet article. Elle inclut notamment :
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un système de classes (accompagnées de valeurs-seuil) définies pour chaque indicateur de durabilité, afin d’évaluer la durabilité « potentielle » des bétons armés ;
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des spécifications relatives aux indicateurs, fonction du type d’environnement et de la durée de vie exigée pour l’ouvrage, en vue de sélectionner ou de qualifier des formules de béton pour cet ouvrage.
La démarche proposée pour la prédiction de la durabilité en phase de conception, ou pour le diagnostic et l’évaluation de la durée de vie résiduelle de structures existantes, dégradées ou non, est ensuite présentée. Elle s’articule autour de trois outils essentiels :
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un ou des modèles prédictifs de durée de vie ;
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les indicateurs de durabilité précédemment mentionnés (données d’entrée des modèles) ;
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des témoins de durée de vie (sorties des modèles).
Les caractéristiques requises pour les modèles sont précisées et des méthodes de mesure des témoins de durée de vie, applicables en laboratoire sur éprouvettes ou sur prélèvements issus d’ouvrages, sont de plus proposées.
Des exemples d’application de l’approche sont en outre donnés dans cet article, relativement à la prévention de la corrosion des armatures, induite par la carbonatation ou la pénétration des chlorures dans le béton.
Comme il va être illustré dans cet article, cette nouvelle approche offre une « boîte à outils », c’est-à-dire une méthodologie complète pour l’évaluation et la prédiction de la durabilité.
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Classes et spécifications relatives aux indicateurs de durabilité
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3. Conclusions et applications : « boîte à outils » proposée
Cet article a illustré l’intérêt de l’approche performantielle et prédictive décrite, basée sur la notion d’indicateurs de durabilité. Celle-ci se décline en une seule méthodologie générale, structurée en différentes étapes ou modules (processus). Cette approche novatrice a le mérite de clarifier et d’introduire plus de rigueur scientifique dans l’évaluation de la durabilité des ouvrages en béton armé, tout en restant très souple (adaptable). Elle propose des critères performantiels sûrs et objectifs pour maîtriser la durabilité du béton armé et de ses constituants. Cette nouvelle approche de la durabilité a en outre été validée par l’ensemble de la communauté scientifique et professionnelle. On peut penser qu’elle permettra au minimum une homogénéisation des pratiques opérationnelles.
Il est désormais possible de fournir à l’ingénieur et au concepteur, fort démunis jusqu’à présent, une « boîte à outils » pour l’évaluation et la prédiction de la durabilité, sur la base d’un petit nombre de propriétés du matériau béton. Ces propriétés ont une signification physique précise et sont facilement accessibles par des méthodes bien définies et validées. Cette « boîte à outils » inclut :
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les indicateurs de durabilité (généraux, spécifiques ou de substitution) et des paramètres complémentaires optionnels, accompagnés des méthodes d’essais correspondantes et d’un système de classes (et de valeurs limites) directement utilisable pour l’évaluation de la durabilité « potentielle » (et de là pour la comparaison et le classement de différentes formules de béton). La sélection de ces différents paramètres devra s’effectuer en fonction des dégradations prévisibles, de l’environnement et du cas pratique étudié ;
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des spécifications types relatives aux indicateurs de durabilité sélectionnés, en fonction de la durée de vie exigée pour la structure et de son type d’environnement. Ainsi, les « recommandations » proposées ici permettent de spécifier des durées de vie (par exemple 30, 50, 100, 120 ans ou plus) pour les ouvrages en béton, sur la base de 1, 2, 3 ou 4 grandeurs...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ABBAS (A.), CARCASSES (M.), OLLIVIER (J.P.) - Gas permeability of concrete in relation to its degree of saturation. - Materials and structures, vol. 32, pp 3-8 (1999).
-
(2) - Bétons fibrés à ultra-hautes performances - Recommandations provisoires. - Documents Scientifiques et Techniques de l’Association Française de Génie Civil, AFGC, Bagneux, 152 p., janv. 2002.
-
(3) - Méthodes recommandées pour la mesure des grandeurs associées à la durabilité. - Compte-rendu des Journées Techniques AFPC-AFREM « Durabilité des Bétons », Toulouse, France (LMDC, Toulouse, 1998), 11-12 déc. 1997.
-
(4) - ALONSO (C.), ANDRADE (C.), CASTELLOTE (M.), CASTRO (P.) - Chloride threshold values to depassivate reinforcing bars embedded in a standardized OPC mortar. - Cement and concrete research, vol. 30, pp 1047-1055 (2000).
-
(5) - ANDRADE (C.), SANJUAN (M.A.) - Experimental procedure for the calculation of chloride diffusion coefficients in concrete from migration tests. - Advances in cement research, vol. 6,...
NORMES
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Béton – Partie 1 : spécification, performances, production et conformité. Indice de classement : P18-325-1 - NF EN 206-1 - 04-04
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Béton – Réactivité d’une formule de béton vis-à-vis de l’alcali-réaction – Essai de performance. - NF P18-454 - 12-04
-
Granulats – Méthodes d’essai de réactivité aux alcalis. - XP P18-594 - 02-04
-
Produits spéciaux destinés aux constructions en béton hydraulique – Produits ou systèmes de produits à base de liants hydrauliques ou de résines synthétiques destinés aux réparations de surface du béton durci – Essai de perméabilité aux liquides sur éprouvettes à surface sciée. - P18-855 - 11-92
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Standard Test Method for Electrical Indication of Concrete’s Ability to Resist Chloride Ion Penetration - C1202-97 -
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