DurabilitÃ© et Ã©volution in-situ des caractÃ©ristiques d'un BFUP - Ductal

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Designing and Building with UHPFRC : State of the Art and Development politique d'EDF est de surclasser les expositions pour les aéroréfrigérants (eaux continuellement renouvelées à des températures plus élevées), ce qui donnerait XD3 et XA2 dans le cas présent. Cependant, les poutrelles sont complètement enveloppées de tartre ce qui les protège véritablement de l'environnement (barrière diffusive). Les classes mentionnées paraissent donc fortement surestimées. De plus, un milieu XD2 nécessite une protection équivalente au milieu marin immergé (environ 20 g/l d’ions chlorure), ce qui parait très conservatif. Vis-à-vis de la corrosion par les chlorures, il semble préférable de se référer au critère d'amorçage de 6,7 g/l indiqué en [4] pour des bétons classiques, sans doute plus représentatif vu les conditions assez stables d'humidité ambiante. 2. Les investigations après 10 ans d’exposition 2.1. Réalisation des carottes Une visite lors d’un arrêt de tranche en 2004 a permis de confirmer visuellement l’absence de corrosion en surface des fibres du BFUP, la consolidation de la couche superficielle de tartre, et la progression de la corrosion des éléments métalliques externes (support, cf Fig. 8). Grâce à une mobilisation collective du CNPE de Cattenom, d’EDF-Ceidre TEGG, du Septen et du groupe AFGC sur les BFUP, il a été décidé de profiter de l’arrêt prévu en février 2008, soit environ 10 ans après le redémarrage de l’aéroréfrigérant rénové, pour effectuer une nouvelle visite et de réaliser des prélèvements permettant de quantifier l’éventuel vieillissement in-situ de ces BFUP parmi les plus anciens disponibles en France pour ce type d’investigations. Fig. 9 Visite de 2008. Prélèvements rendus possibles par la vidange du bassin d’eau froide Fig. 8 Visite de 2004. Corrosion du montant métallique, tartre gratté localement Fig. 10 Prélèvements carottés, février 2008. 4
UHPFRC 2009 – November 17 th & 18 th – Marseille, France Fig. 11 a) Fig. 11 b) Visite de 2008. Aspect extérieur des poutres a) about sans protection b) surface latérale coffrée Compte tenu de la présence des câbles et de l’importance de conserver le montage mécanique, les prélèvements ont consisté en un nombre limité de carottes transversales à l’âme, répartis sur chacune des poutrelles, dans la zone la plus tendue (Fig. 9). Huit carottes (diamètre extérieur du carottage 52 mm) ont été prélevées aux bons soins de l’entreprise Eiffage présente lors du chantier (Fig. 10). Les questions posées auxquelles ces investigations s’efforcent de répondre sont le maintien, ou non, des propriétés mécaniques ; la confirmation quantitative des propriétés de durabilité actuellement documentées pour ces matériaux ; et enfin l’état de corrosion, ou de passivation, des fibres d’une part et des armatures d’autre part. 2.2. Observations, indicateurs et témoins de durabilité Les bases des carottes et l’état visuel extérieur des poutrelles (Fig. 11) confirment la présence d’une gangue de tartre. En l’absence de protection à l’about, l’extrémité des torons est corrodée. En revanche, l’observation locale des surfaces carottées met en évidence l’absence de corrosion des fibres, à l’exception de celles qui dépassent en surface (angles ou surfaces non coffrées). La porosité accessible à l’eau d’une part, et l’absorption d’eau d’autre part, ont été mesurées sur la carotte n°5 selon les méthodes recommandées en [4]. Les valeurs obtenues sont de 4,3 %, et entre 0,025 et 0,035 g/cm² respectivement. On peut noter que pour l’absorption d’eau, la valeur est environ 10 fois moindre que pour un béton à hautes performances. Quant à la porosité, qui constitue souvent l’un des indicateurs de durabilité les plus fondamentaux pour les matériaux cimentaires, si on déduit une teneur en air occlus de l’ordre de 2,5 % mesurée à la fabrication, qui se traduit par un réseau significatif de bulles non interconnectées, on retrouve une valeur proche de celle attendue [5] en lien avec la porosité propre des hydrates de la pâte de ciment. Globalement, la valeur est conforme à celles connues sur ce matériau et/ou indiquées dans les recommandations de l’AFGC [6]. 2.3. Risque de corrosion des armatures et des fibres 2.3.1. Carbonatation La mesure de la profondeur de carbonatation a été réalisée à l’aide de l’indicateur coloré usuel (phénolphtaléine) sur la carotte n°6 fendue dans le sens transversal. Un des côtés, correspondant à la face de l’âme la plus entartrée, donne une profondeur de 1 mm correspondant à un pH inférieur à 9. De l’autre côté, la profondeur n’est pas mesurable. Une évaluation quantitative plus complète a été tentée en réalisant une détermination du pH par tranches d’environ 6 mm, excepté pour le tronçon a, découpées dans la hauteur de la carotte n°8, correspondant à l’épaisseur de l’âme de la poutrelle. Chaque tranche a été broyée pour fournir 5
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