Étude, vue et son : Comment les experts d’Englobe évaluent et diagnostiquent la dégradation des structures en béton armé
9 juin, 2021
Stéphanie Blanchard, Directrice technique chez Englobe, pour la division Ingénierie des sols et des matériaux au Québec, nous offre un aperçu de l’innovation en matière d’investigation des structures en béton armé – un aspect parmi d’autres de la vaste expertise que son équipe offre aux clients, tant dans le secteur public que privé.
Comme de nombreuses structures en béton armé de la province sont vieillissantes et de plus en plus sollicitées, l’évaluation et le diagnostic des structures en béton doivent impérativement faire partie du programme d’inspection et d’entretien de tout propriétaire d’infrastructure.
Englobe dispose d’une équipe d’experts capables d’identifier les causes de détérioration et de développer différentes méthodes d’investigation pour localiser et quantifier l’étendue des dommages. L’identification des dégradations et l’étendue des dommages sont la base du succès des travaux de réparation.
En quoi consiste une campagne d’évaluation du béton armé ?
1. Étude de la documentation sur l’ouvrage
Lors d’une campagne d’évaluation, nos experts veillent à suivre une série d’étapes qui commence toujours par une étude de la documentation de la structure. Cela consiste à rassembler toutes les informations disponibles sur la conception, la construction, l’utilisation et l’entretien de la structure.
Voici quelques questions clés que nous posons : Des modifications ont-elles été apportées pendant la construction ou au cours des années de service ? La structure a-t-elle fait l’objet de réparations ? Si oui, quelles étaient les causes, les méthodes de réparation, les matériaux utilisés ? La réparation s’est-elle avérée durable ?
Stéphanie Blanchard, Directrice technique chez Englobe, pour la division Ingénierie des sols et des matériaux au Québec
2. Analyse des conditions de service
La campagne d’évaluation des structures en béton permet de valider si les spécifications d’origine répondent toujours aux fonctions actuelles. Cette étape est d’une importance cruciale puisqu’elle est généralement chargée d’identifier les principales causes de dégradation. Nos experts doivent alors se concentrer sur plusieurs aspects, à savoir les parties de la structure les plus sollicitées ou exposées aux cycles de gel-dégel, aux cycles thermiques, aux variations d’humidité.
Ici, nous nous demandons quelles parties sont susceptibles d’être contaminées par les sels de déglaçage ? La carbonatation est-elle présente ?
Stéphanie Blanchard, Directrice technique chez Englobe, pour la division Ingénierie des sols et des matériaux au Québec
3. Visite du site et cartographie des dommages
Après avoir analysé les différentes conditions de service, une visite du site doit être effectuée pour procéder à un examen visuel et à un sondage au marteau des surfaces de la structure en béton. Il s’agit d’une opération assez simple qui consiste à noter :
- la dimension des pièces, la localisation et le type de dégradation (fissures, délamination, écaillage, etc.)
- les caractéristiques de dégradation (ouverture, longueur, largeur, etc.)
- la localisation des éléments noyés dans le béton (armatures, torons, etc.).
À ce stade, les différentes dégradations et les zones de réparation peuvent être cartographiées.
4. Évaluation non destructive sur site et essais en laboratoire
Un programme d’évaluation détaillé de la structure ou de l’élément en béton est ensuite déterminé et exécuté. Cela comprend des méthodes d’évaluation non destructives et des essais en laboratoire à des endroits ciblés pour confirmer ou infirmer les causes de la dégradation. Plusieurs essais en laboratoire peuvent être réalisés, notamment une évaluation du phénomène de carbonatation et divers essais mécaniques.
5. Rapport détaillé
Les ingénieurs spécialisés d’Englobe rassemblent les conclusions de notre enquête dans un rapport qui identifie en détail la localisation et les causes de la dégradation ainsi que l’étendue des dommages à la structure. Ce rapport comprend également un plan d’actions correctives classant les actions à entreprendre par niveau d’importance.
NOTRE TOP 3 DES TECHNOLOGIES INNOVANTES D’ÉVALUATION NON DESTRUCTIVE
S’il est essentiel d’avoir l’heure juste pour planifier le programme de maintenance d’une structure, nous savons qu’il est crucial de préserver l’état de l’infrastructure lors de l’évaluation. Voici quelques-unes des principales technologies d’évaluation non destructive que nous utilisons en fonction de la composition, de l’état et de la localisation de l’infrastructure.
1. La méthode par propagation d’ondes électromagnétiques
Nos équipes d’experts utilisent un appareil radar pour envoyer des ondes électromagnétiques à travers la structure. Ces ondes sont le résultat de la vibration couplée d’un champ électrique et d’un champ magnétique qui varient dans le temps et peuvent subir une réflexion ou une réfraction. Dans le cas de la réflexion, l’onde retourne d’où elle vient, tandis que dans le cas de la réfraction, l’onde poursuit son chemin dans le second milieu en changeant de direction.
Le saviez-vous ? Plus un matériau est humide, plus la vitesse de propagation est lente. En effet, la vitesse de propagation de l’onde dépend de la constante diélectrique du milieu, ainsi que de la permittivité électrique (εr) et de la conductivité électrique (σ).
2. La méthode par propagation d’ondes acoustiques
Plusieurs méthodes exploitent cette technique mais les plus utilisées sont l’écho d’impact (EI), l’écho d’impulsion et la vibration ultrasonore. Lorsqu’une onde acoustique se propage dans un milieu non homogène, elle subit une diffraction au niveau des impuretés qu’elle rencontre ou au niveau des interfaces entre les couches de matériaux différents. Ces résultats nous aident à déterminer l’état de la structure.
3. La méthode par potentiel électrique, ou potentiel de corrosion
La méthode d’évaluation non destructive par potentiel électrique, ou potentiel de corrosion, est une technique couramment utilisée dans l’évaluation des structures au Québec et ailleurs dans le monde. Bien que limitée aux structures en acier au carbone non revêtus d’une couche protectrice et aux enrobés de béton, cette méthode peut être utilisée à grande échelle pour identifier les zones susceptibles d’être corrodées par les armatures et les délaminations.
L’évaluation de l’état du béton armé d’une structure est un outil de décision puissant. N’hésitez pas à nous contacter pour planifier votre programme de maintenance et tirer le meilleur parti de votre investissement !